船体结构与强度PPT课件

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1、第三节 船体结构与强度 一、船体强度的基本概念二、船体结构构件三、船体结构形式四、船体结构五、船体首、尾端结构六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧1 1第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 一、船体强度的基本概念 船体强度是指船体结构抵抗各种外力作用的能力。 根据作用于船体上力的性质,船体强度可分为总纵弯曲强度(即纵向强度)、横向强度、局部强度和扭转强度四种。 2 2第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 1.总纵弯曲强度 1 1)船体发生总纵弯曲变形的原因)船体发生总纵弯曲变形的原因 作作用用在在船船体体上上有有各各种种各各样样力力,例例如如船船舶舶重重力力、浮浮力力、惯惯性性力力、波波浪浪冲冲击击力

2、力、螺螺旋旋桨桨运运转转时时的的水水动动压压力力、机机器器运运转转时时的的振振动动力力、船船舶舶靠靠码码头头和和装装卸卸货货物物时时的的碰碰撞撞力力、船船舶舶触触礁礁、搁搁浅浅以以及及进进坞坞时时墩墩木木的的碰碰撞撞力力或或反反作作用用力力等等等等。在在这些力的作用下,船舶结构有可能会发生各种变形或破坏。这些力的作用下,船舶结构有可能会发生各种变形或破坏。 其其其其中中中中对对对对船船船船体体体体最最最最危危危危险险险险的的的的是是是是由由由由于于于于船船船船舶舶舶舶重重重重力力力力和和和和浮浮浮浮力力力力引引引引起起起起的的的的沿沿沿沿着着着着整整整整个个个个船船船船长长长长方方方方向向向向

3、上上上上发发发发生生生生的的的的总总总总纵纵纵纵弯弯弯弯曲曲曲曲变变变变形和破坏形和破坏形和破坏形和破坏。 3 3第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 1.1.总纵弯曲强度总纵弯曲强度 1 1)船体发生总纵弯曲变形的原因)船体发生总纵弯曲变形的原因 引引起起船船体体结结构构发发生生纵纵向向弯弯曲曲变变形形的的原原因因,主主要要是是由由于于沿沿船长方向每一点上的船长方向每一点上的重力和浮力分布不均匀重力和浮力分布不均匀造成的。造成的。 4 4第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)总纵弯曲力矩和)总纵弯曲力矩和剪力剪力 船船船船体体体体结结结结构构构构抵抵抵抵抗抗抗抗总总总总纵纵纵纵弯弯弯弯曲曲曲

4、曲力力力力矩矩矩矩和和和和剪剪剪剪力力力力作作作作用用用用的的的的能能能能力力力力称为船体总纵弯曲强度,简称称为船体总纵弯曲强度,简称称为船体总纵弯曲强度,简称称为船体总纵弯曲强度,简称纵向强度纵向强度纵向强度纵向强度。 (1)1)总纵弯曲力矩和剪力总纵弯曲力矩和剪力总纵弯曲力矩和剪力总纵弯曲力矩和剪力 由由由由于于于于外外外外力力力力的的的的作作作作用用用用,沿沿沿沿船船船船长长长长方方方方向向向向分分分分布布布布,作作作作用用用用在在在在船船船船体体体体上上上上向向向向上上上上和和和和向向向向下下下下的的的的负负负负荷荷荷荷( (单单单单位位位位船船船船长长长长上上上上重重重重力力力力和和

5、和和浮浮浮浮力力力力的的的的差差差差值值值值) ),将将将将会会会会产产产产生生生生一一一一种种种种沿沿沿沿船船船船长长长长各各各各区区区区段段段段上上上上下下下下参参参参差差差差不不不不齐齐齐齐的的的的变变变变形形形形趋趋趋趋势势势势和和和和纵纵纵纵向向向向弯弯弯弯曲曲曲曲变变变变形形形形趋趋趋趋势势势势,这这这这种种种种趋趋趋趋势势势势构构构构成成成成了了了了船船船船体体体体结结结结构构构构内内内内部部部部之之之之间间间间的的的的相相相相互互互互作作作作用用用用,这这这这种种种种内内内内部部部部之之之之间的相互作用力称为间的相互作用力称为间的相互作用力称为间的相互作用力称为内力内力内力内力

6、。 内内内内力力力力分分分分为为为为两两两两种种种种,一一一一种种种种是是是是由由由由内内内内部部部部上上上上下下下下移移移移动动动动趋趋趋趋势势势势构构构构成成成成的的的的内内内内力力力力,称称称称为为为为剪剪剪剪力力力力;另另另另一一一一种种种种是是是是由由由由弯弯弯弯曲曲曲曲变变变变形形形形趋趋趋趋势引起的内力,称为势引起的内力,称为势引起的内力,称为势引起的内力,称为弯曲力矩弯曲力矩弯曲力矩弯曲力矩。5 5第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)总纵弯曲力矩)总纵弯曲力矩和剪力和剪力(2)2)船体总纵弯曲变形的形式船体总纵弯曲变形的形式船体总纵弯曲变形的形式船体总纵弯曲变形的形式 船体

7、总纵弯曲变形的形式有船体总纵弯曲变形的形式有中拱和中垂中拱和中垂中拱和中垂中拱和中垂两种。两种。 6 6第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)总纵弯曲力矩和剪)总纵弯曲力矩和剪力力(3) 3) 3) 3) 最不利的浮力和重力的大小及分布最不利的浮力和重力的大小及分布最不利的浮力和重力的大小及分布最不利的浮力和重力的大小及分布 浮浮浮浮力力力力的的的的大大大大小小小小和和和和分分分分布布布布: : : :当当当当船船船船舶舶舶舶在在在在海海海海上上上上遇遇遇遇到到到到标标标标准准准准波波波波:波波波波的的的的形形形形状状状状为为为为坦坦坦坦谷谷谷谷波波波波,即即即即波波波波峰峰峰峰较较较较陡陡

8、陡陡而而而而波波波波谷谷谷谷平平平平坦坦坦坦,且且且且波波波波长长长长等等等等于于于于船船船船长长长长L L L L,波波波波高高高高H H H H等等等等于于于于波波波波长长长长的的的的1 1 1 120( 20( 20( 20( L120mL120mL120mL120m时时时时) ) ) )或或或或波波波波高高高高等等等等于于于于30+2m(L30+2m(L30+2m(L30+2m(L120m120m120m120m时时时时) ) ) ),船船船船与与与与波波波波的的的的相相相相对对对对位位位位置置置置是是是是波波波波峰峰峰峰位位位位于于于于船船船船中中中中或或或或波波波波谷谷谷谷位位位位

9、于于于于船船船船中中中中时时时时,船船船船舶舶舶舶所所所所受受受受到到到到的的的的浮浮浮浮力力力力分分分分布布布布对对对对船船船船体体体体总总总总纵纵纵纵弯弯弯弯曲曲曲曲强强强强度度度度是是是是最最最最为为为为不不不不利的。利的。利的。利的。 重重重重力力力力的的的的大大大大小小小小和和和和分分分分布布布布: : : : 主主主主要要要要决决决决定定定定于于于于船船船船舶舶舶舶的的的的装装装装载载载载状状状状态态态态。在在在在载载载载重重重重分分分分布布布布合合合合理理理理的的的的情情情情况况况况下下下下,船船船船舶舶舶舶满满满满载载载载出出出出港港港港、满满满满载载载载到到到到港港港港、压压

10、压压载载载载出出出出港港港港、压压压压载载载载到到到到港港港港,船船船船舶舶舶舶重重重重力力力力的的的的分分分分布布布布对对对对船船船船体体体体总总总总纵纵纵纵弯弯弯弯曲曲曲曲强强强强度度度度都都都都是是是是不不不不利利利利的的的的分分分分布布布布。如如如如果果果果遇遇遇遇到到到到标标标标准准准准波波波波,则则则则作作作作用用用用在在在在船船船船体体体体上上上上的的的的弯弯弯弯曲曲曲曲力力力力矩矩矩矩和和和和剪剪剪剪力力力力有可能达到有可能达到有可能达到有可能达到最大值最大值最大值最大值。7 7第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 1)1)作用在船体上的力作用在船体上的力:无论是航行、停泊,还是

11、在坞内,船舶都会不可避无论是航行、停泊,还是在坞内,船舶都会不可避免地受到各种力的作用,归纳起来主要有:重力、浮力、货物的负载、水免地受到各种力的作用,归纳起来主要有:重力、浮力、货物的负载、水压力、波浪冲击力、扭力压力、波浪冲击力、扭力( (如斜浪航行、货载对纵中线左右不对称等如斜浪航行、货载对纵中线左右不对称等) )、冰、冰块挤压力、水阻力、推力和机械震动力及坞墩反力等外力的作用,这些力块挤压力、水阻力、推力和机械震动力及坞墩反力等外力的作用,这些力的最终效果就是使船舶产生的最终效果就是使船舶产生总纵弯曲、扭转、横向及局部变形总纵弯曲、扭转、横向及局部变形。总纵弯曲力矩:总纵弯曲力矩:指指

12、作用于船体并使其沿船长方向发生弯曲的力矩。由静作用于船体并使其沿船长方向发生弯曲的力矩。由静水总纵弯矩与波浪总纵弯矩两部分叠加而成水总纵弯矩与波浪总纵弯矩两部分叠加而成。静水总纵弯矩:静水总纵弯矩:当船舶正浮于静水当船舶正浮于静水 面上时,从表面上看,重力与浮力面上时,从表面上看,重力与浮力 大小相等并处于平衡状态,但事实大小相等并处于平衡状态,但事实 上组成船体各分段的重力与浮力的上组成船体各分段的重力与浮力的 最终平衡值通常是不相等的。这种最终平衡值通常是不相等的。这种 重力与浮力沿船长方向的不均匀分重力与浮力沿船长方向的不均匀分 布,在产生剪切应力的同时,也产布,在产生剪切应力的同时,也

13、产 生了总纵弯曲力矩,使船体发生总生了总纵弯曲力矩,使船体发生总 纵弯曲纵弯曲。弯矩的最大值在船中附近弯矩的最大值在船中附近, 向首尾端逐渐减小。向首尾端逐渐减小。8 8第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 波浪总纵弯矩:波浪总纵弯矩:同样使重力与浮力沿船长方向分布不均匀而产生总纵弯矩。同样使重力与浮力沿船长方向分布不均匀而产生总纵弯矩。且当波长与船长相等或接近时,该弯矩最为显著,对船体结构的威胁也最大。且当波长与船长相等或接近时,该弯矩最为显著,对船体结构的威胁也最大。对尾机型船而言:对尾机型船而言:空载时中拱,满载时中垂。船舶所受的最大剪切应力位于空载时中拱,满载时中垂。船舶所受的最大剪切应

14、力位于距首尾两端约距首尾两端约1/41/4船长处。船长处。扭转力矩:扭转力矩:发生在发生在斜浪航斜浪航 行、货载对纵中线左右不行、货载对纵中线左右不 对称时。对称时。9 9第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (4)4)总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布 作作作作用用用用在在在在船船船船体体体体上上上上的的的的总总总总纵纵纵纵弯弯弯弯曲曲曲曲力力力力矩矩矩矩和和和和剪剪剪剪力力力力沿沿沿沿船船船船长长长长方方方方向向向向的的的的分分分分布布布布规规规规律律律律如图如图如图如图1-601-60所示

15、。所示。所示。所示。 1010第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.横向强度、局部强度和扭转强度横向强度、局部强度和扭转强度1 1)横向强度)横向强度)横向强度)横向强度船体船体船体船体横向强度横向强度横向强度横向强度:指船体抵抗横向作用力的能力:指船体抵抗横向作用力的能力:指船体抵抗横向作用力的能力:指船体抵抗横向作用力的能力。 图1-61 横向变形 1111第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 横向作用力:横向作用力:水的水的侧压力、横浪引起的横摇侧压力、横浪引起的横摇肋骨歪斜。肋骨歪斜。 2 2)局局部强度部强度:船体结构抵抗局部外力作用的能力。:船体结构抵抗局部外力作用的能力。 船船体

16、体除除发发生生整整体体结结构构的的变变形形或或破破坏坏外外,还还会会发发生生仅仅在在局局部部外外力作用力作用下局部结构的变形或破坏。下局部结构的变形或破坏。局部作用力:局部作用力:有有波浪冲击力、推力、机械震动力、机器与设波浪冲击力、推力、机械震动力、机器与设备的重力及坞墩反力备的重力及坞墩反力等外力的作用。等外力的作用。1212第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.横向强度、局部强度和扭转强度横向强度、局部强度和扭转强度 3 3)扭转强度)扭转强度)扭转强度)扭转强度 扭扭转转强强度度是是指指整整个个船船体体结结构构抵抵抗抗扭扭转转变变形形和和破破坏坏的能力。的能力。 当当船船舶舶斜斜置置

17、于于波波浪浪中中,或或首首尾尾货货舱舱内内的的货货物物堆堆放放在在不不同同的的舷舷侧侧一一边边时时,以以及及由由于于其其它它原原因因产产生生的的首首尾尾左左右右不不对对称称的的作作用用力力,都都会会使使船船舶舶所所受受到到的的重重力力和和浮浮力力不不能能对对称称且且均均匀匀地分布,于是会产生扭转力矩,使船体发生扭曲变形地分布,于是会产生扭转力矩,使船体发生扭曲变形. .图1-62 扭转变形 1313第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3.3.对船体结构的设计与建造要求对船体结构的设计与建造要求1)1)具有具有足够的强度、刚度和稳定性足够的强度、刚度和稳定性,保持可靠的水密性,并能满足营运上,保

18、持可靠的水密性,并能满足营运上的要求;的要求;2)2)构件本身构件本身应有良好的连续性,避免应力集中应有良好的连续性,避免应力集中,同时应能保证安装在其上,同时应能保证安装在其上的机械设备具有良好的工作性能;的机械设备具有良好的工作性能;3)3)应有应有合理合理 的施工工艺的施工工艺, 以提高劳动生以提高劳动生 产率,减轻劳产率,减轻劳 动强度,缩短动强度,缩短 船台建造周期,船台建造周期, 降低成本;降低成本;4)4)充分考虑整充分考虑整 个个船体的美观船体的美观 和今后维修和今后维修保保 养的方便性养的方便性。 1414第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 二、船体结构构件二、船体结构构件1

19、) 船体结构构件: 指船体结构中的每一个加工单元,如一块钢板、一根角钢都是一个构件。2) 结构构件分类:(1)按其用途可分为主要构件和次要构件;(2)按其在船体结构中所承担的不同强度作用可分为纵向构件和横向构件。 1515第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 1)1)主主要要构构件件:船船体体的的主主要要支支撑撑构构件件称称为为主主要要构构件件,如如强强肋肋骨骨、舷舷侧侧纵纵桁桁、强强横横梁梁、甲甲板板纵纵桁桁、实实肋肋板板、船底桁材、舱壁桁材等。船底桁材、舱壁桁材等。2)2)次次要要构构件件:一一般般是是指指板板的的扶扶强强构构件件,如如肋肋骨骨、纵纵骨、横梁、舱壁扶强材、组合肋板的骨材等。骨

20、、横梁、舱壁扶强材、组合肋板的骨材等。3 3 3 3)纵纵纵纵向向向向构构构构件件件件:在在船船体体结结构构中中,承承担担总总纵纵弯弯曲曲强强度度的的构构件件称称为为纵纵向向构构件件,有有:甲甲板板纵纵桁桁、甲甲板板纵纵骨骨、舷舷侧侧纵纵桁桁、舷舷侧侧纵纵骨骨、船船底底纵纵桁桁、船船底底纵纵骨骨、中中内内龙龙骨骨、旁旁内内龙龙骨骨、甲甲板板、内内底底板板、纵纵向向舱舱壁壁、船船体体外外板等。板等。4 4 4 4)横横横横向向向向构构构构件件件件:在在船船体体结结构构中中承承担担横横向向强强度度的的构构件件称称为为横横向向构构件件,有有:横横梁梁、强强横横梁梁、肋肋骨骨、肋肋板板、梁梁肘板、舭肘

21、板、横舱壁等。肘板、舭肘板、横舱壁等。1616第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 三、船体结构型式三、船体结构型式 船船船船舶舶舶舶:由由主主船船体体、上上层层建建筑筑和和许许多多其其他他各各种种设设备备所所组成。组成。 船船体体(主主船船体体):是指上甲板以下包括船底、舷侧、甲板、舱壁和首尾等结构所组成的水密空心结构。这些结构全部由板材和骨架组成,即由钢板、各种型钢、铸件和锻件等组成。 船船体体结结构构形形式式:按结构中骨架的排列方式可分为横骨架式船体结构、纵骨架式船体结构和混合骨架式船体结构三种。 1717第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 三、船体结构形式三、船体结构形式1.1.横骨架式

22、:横骨架式:主船体中的主船体中的横横 向构件排列密尺寸小,纵向向构件排列密尺寸小,纵向 构件排列间距大尺寸大。构件排列间距大尺寸大。结结 构简单、建造容易、横向强构简单、建造容易、横向强 度和局部强度好,舱容利用度和局部强度好,舱容利用 率较高且便于装卸,横向刚率较高且便于装卸,横向刚 性比纵向刚性大。总纵强度性比纵向刚性大。总纵强度 主要由外板、内底板、甲板主要由外板、内底板、甲板 板及纵向构件保证,较长的板及纵向构件保证,较长的 船则需加厚钢板来保证总纵船则需加厚钢板来保证总纵 强度,因此增加了船舶的自强度,因此增加了船舶的自 重。主要用于对总纵强度要重。主要用于对总纵强度要 求不高的沿海

23、中小型船和内求不高的沿海中小型船和内 河船。河船。 1818第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.2.纵骨架式:纵骨架式:是指是指主船主船 体中的纵向构件排列密体中的纵向构件排列密 尺寸小,横向构件排列尺寸小,横向构件排列 间距大尺寸大。间距大尺寸大。由于纵由于纵 向构件的增多大大提高向构件的增多大大提高 了船体的总纵强度了船体的总纵强度( (总总 纵强度好纵强度好) ),可选用较,可选用较 薄的板材,使船舶自重薄的板材,使船舶自重 减轻,但施工建造比较减轻,但施工建造比较 复杂,由于横向构件尺复杂,由于横向构件尺 寸的加大使货舱舱容得寸的加大使货舱舱容得 不到充分利用而影响载不到充分利用而

24、影响载 货量货量( (舱容利用率低,舱容利用率低, 载货量相对减少载货量相对减少) ),且装,且装 卸不便。该结构卸不便。该结构常见于常见于 大型油船和矿砂船。大型油船和矿砂船。1919第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3.3.纵横混合骨架式:纵横混合骨架式:主船体中的主船体中的一部分结构采用纵骨架式另一部分结构采一部分结构采用纵骨架式另一部分结构采用横骨架式。用横骨架式。通常通常船中部位的强力甲板和船底结构船中部位的强力甲板和船底结构因所受的总纵弯矩大,因所受的总纵弯矩大,采用纵骨架式,下甲板、舷侧及受总纵弯矩较小,施工不便和波浪冲击力采用纵骨架式,下甲板、舷侧及受总纵弯矩较小,施工不便和

25、波浪冲击力较大的首、尾部采用横骨架式较大的首、尾部采用横骨架式 结构。结构。左图船底和上甲板采用左图船底和上甲板采用 了纵骨架式,二层甲板和舷侧了纵骨架式,二层甲板和舷侧 采用了横骨架式结构。采用了横骨架式结构。混合骨架式混合骨架式综合综合了纵、横二种了纵、横二种 骨架形式的优点,既保证了总骨架形式的优点,既保证了总 纵强度,又有较好的横向强度,纵强度,又有较好的横向强度, 同时也减轻了结构重量,简化同时也减轻了结构重量,简化 施工工艺,充分利用了舱容和施工工艺,充分利用了舱容和 方便装卸。但方便装卸。但在纵横构件交界在纵横构件交界 处结构的连续性较差,在连接处结构的连续性较差,在连接 节处易

26、产生较大的应力集中节处易产生较大的应力集中。该骨架结构型式该骨架结构型式主要应用于大主要应用于大 中型干货船。中型干货船。 2020第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 四、船体结构四、船体结构四、船体结构四、船体结构1.1.1.1.船体外板和甲板板船体外板和甲板板船体外板和甲板板船体外板和甲板板 1 1 1 1)船体外板)船体外板)船体外板)船体外板2121第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)2)外板编号外板编号(1)(1)船船壳壳外外板板的的名名称称:船船壳壳外外板板( (由由船船底底、舷舷侧侧及及舭舭部部构构成成) )由由许许多多块块钢钢板板焊焊接接成成,钢钢板板的的长长边边沿沿船船长

27、长方方向向布布置置。长长边边与与长长边边相相接接叫叫边边接接,焊焊缝缝称称边边接接缝缝,短短边边与与短短边边相相接接叫叫端端接接,焊焊缝缝称称端端接接缝缝。钢钢板板逐逐块块端端接接而而成成的的连连续续长长条条板板称称为为列列板板。位位于于船船底底平平坦坦部部分分的的各各列列板板称称为为船船底底板板,位位于于船船体体纵纵中中线线的的一一列列船船底底板板称称为为平平板板龙龙骨骨。由由船船底底过过渡渡到到舷舷侧侧的的转转圆圆部部分分称称为为舭舭部部,该该处处的的列列板板称称为为舭舭列列板板。舭舭列列板板以以上上的的列列板板称称为为舷舷侧侧列列板板,其其中中与与上上甲甲板板甲甲板板边边板连接的列板称为

28、舷顶列板。板连接的列板称为舷顶列板。 2222第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (2)(2)外板编号的方法:外板编号的方法:组成船壳外板的每块钢板用编号的方式表示,编号由列组成船壳外板的每块钢板用编号的方式表示,编号由列板与钢板序号两部分组成,并冠以左舷板与钢板序号两部分组成,并冠以左舷(P)(P)或右舷或右舷(S)(S)。对不同列板,以平。对不同列板,以平板龙骨为基准并称板龙骨为基准并称其其为为K K列板,与其相邻的列板为列板,与其相邻的列板为A A列板,再次的列板为列板,再次的列板为B B列板,以此类推,但列板,以此类推,但I I、OO、QQ三字母不用三字母不用;而同一列板中每块钢板的排

29、列;而同一列板中每块钢板的排列序号序号可从船首排起,也可从船尾排起可从船首排起,也可从船尾排起,并用阿,并用阿位伯数字表示。位伯数字表示。如:船壳外板左舷如:船壳外板左舷C C列第四块板列第四块板PC4PC4;又;又如:船壳外板右舷如:船壳外板右舷F F列第五块板列第五块板SF5SF5。2323第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 四、船体结构四、船体结构(3)(3)外板厚度分布外板厚度分布外板厚度分布外板厚度分布 外外板板厚厚度度分分布布的的原原则则是是根根据据船船体体总总纵纵弯弯曲曲强强度度要要求求,按按总总纵纵弯弯曲曲力力矩矩沿沿船船长长方方向向的的分分布布和和总总纵纵弯弯曲曲应应力力沿沿

30、船船深深方方向向的的分分布布规规律律来来确确定定,对对于于个个别别受受力力较较大大的的部部位位和和外外板板开开口口,则则采采用局部加强和相应的规定用局部加强和相应的规定. . 2424第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 四、船体结构四、船体结构 1.1.船体外板和甲板板船体外板和甲板板 2 2)甲板板)甲板板(1)1)甲板板的作用甲板板的作用 甲板板是船体甲板结构的组成部分。其作用是保证顶部水密、遮蔽下面空间、保证船体总纵强度和横向强度。 在船体总纵弯曲变形时承担最大抵抗力的甲板称为强力甲板。一般船舶的上层连续甲板(上甲板)均为强力甲板。 2525第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 四、船体结

31、构四、船体结构2 2 2 2)甲板板)甲板板)甲板板)甲板板(2)2)2)2)甲板板的厚度分布甲板板的厚度分布甲板板的厚度分布甲板板的厚度分布 图1-68 甲板板的厚度分布和排列 2626第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2 2 2 2)甲板板)甲板板)甲板板)甲板板 (2)2)2)2)甲板板的甲板板的甲板板的甲板板的厚度分布厚度分布厚度分布厚度分布 强强强强力力力力甲甲甲甲板板板板板板板板是是是是各各各各层层层层甲甲甲甲板板板板中中中中最最最最厚厚厚厚的的的的甲甲甲甲板板板板。原原原原因因因因是是是是:在在在在各各各各层层层层甲甲甲甲板板板板中中中中,强强强强力力力力甲甲甲甲板板板板距距距

32、距中中中中和和和和轴轴轴轴最最最最远远远远,是是是是承承承承担担担担总总总总纵纵纵纵弯弯弯弯曲曲曲曲应应应应力力力力作作作作用用用用的的的的主要甲板。主要甲板。主要甲板。主要甲板。 在在在在强强强强力力力力甲甲甲甲板板板板中中中中,船船船船中中中中0.4L0.4L0.4L0.4L区区区区域域域域内内内内的的的的甲甲甲甲板板板板板板板板最最最最厚厚厚厚,向向向向两两两两端端端端逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减薄薄薄薄,如如如如图图图图1-681-681-681-68所所所所示示示示。原原原原因因因因是是是是:船船船船体体体体最最最最大大大大的的的的总总总总纵纵纵纵弯弯弯弯曲曲曲曲力力力力矩矩矩矩作用在船

33、中作用在船中作用在船中作用在船中0.4 L0.4 L0.4 L0.4 L区域内。区域内。区域内。区域内。 强强强强力力力力甲甲甲甲板板板板中中中中,甲甲甲甲板板板板边边边边板板板板最最最最厚厚厚厚。甲甲甲甲板板板板边边边边板板板板是是是是沿沿沿沿舷舷舷舷边边边边的的的的一一一一列列列列钢钢钢钢板板板板。原原原原因因因因是是是是:甲甲甲甲板板板板边边边边板板板板位位位位于于于于舷舷舷舷边边边边折折折折角角角角处处处处,容容容容易易易易引引引引起起起起应应应应力力力力集集集集中中中中,且又经常积水锈蚀严重。且又经常积水锈蚀严重。且又经常积水锈蚀严重。且又经常积水锈蚀严重。 舱舱舱舱口口口口之之之之

34、间间间间的的的的甲甲甲甲板板板板板板板板较较较较其其其其它它它它处处处处的的的的甲甲甲甲板板板板板板板板薄薄薄薄。原原原原因因因因是是是是:舱舱舱舱口口口口之之之之间的甲板板被舱口切断不连续,不能参与总纵弯曲。间的甲板板被舱口切断不连续,不能参与总纵弯曲。间的甲板板被舱口切断不连续,不能参与总纵弯曲。间的甲板板被舱口切断不连续,不能参与总纵弯曲。2727第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 四、船体结构四、船体结构 2 2 2 2)甲板板)甲板板)甲板板)甲板板(3)3)3)3)甲板板的排列甲板板的排列甲板板的排列甲板板的排列 甲板板由钢板焊接而成。甲板板由钢板焊接而成。 钢板的长边沿船长方向布

35、置,钢板的长边沿船长方向布置, 并平行于船体中心线。并平行于船体中心线。 甲板边板顺着甲板边线布置。甲板边板顺着甲板边线布置。 大舱口之间及首尾端的甲板,大舱口之间及首尾端的甲板, 因地方狭窄,一般将钢板横向布置。因地方狭窄,一般将钢板横向布置。(4)4)4)4)甲板开口处的加强甲板开口处的加强甲板开口处的加强甲板开口处的加强2828第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 四、船体结构四、船体结构2 2 2 2)甲板板)甲板板)甲板板)甲板板(4)4)4)4)甲板开口处的加强甲板开口处的加强甲板开口处的加强甲板开口处的加强 甲甲板板板板上上的的开开口口,损损失失了了部部分分甲甲板板断断面面面面积积

36、,破破坏坏了了甲甲板板板板纵纵向向连连续续性性,开开口口的的角角隅隅处处容容易易产产生生应应力力集集中中,因因此此必必须予以补偿和加强。须予以补偿和加强。 甲板上的小开口甲板上的小开口甲板上的小开口甲板上的小开口 甲甲板板上上的的小小开开口口,如如人人孔孔等等,一一般般采采用用圆圆形形或或椭椭圆圆形形,可可不不必必采采取取补补偿偿和和加加强强措措施施,但但椭椭圆圆形形小小开开口口的的长长轴轴应应沿沿船船长方向布置,且开口的长宽比不小于长方向布置,且开口的长宽比不小于2 2。 机炉舱、货舱口等矩形大开口机炉舱、货舱口等矩形大开口机炉舱、货舱口等矩形大开口机炉舱、货舱口等矩形大开口 强强力力甲甲板

37、板和和第第二二甲甲板板上上的的机机炉炉舱舱、货货舱舱开开口口的的角角隅隅是是圆圆形形时时,角角隅隅处处要要求求加加厚厚板板,如如图图1-691-69所所示示。加加厚厚板板的的厚厚度度应应较较同同层层甲甲板板板板分分别别增增加加4 4 mmmm和和2.5 2.5 mmmm。第第三三甲甲板板及及以以下下甲甲板板( (包括平台甲板包括平台甲板) )的舱口角隅处一般不要求加厚板。的舱口角隅处一般不要求加厚板。2929第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3.3.总布置图总布置图总布置图总布置图由右舷侧视图、各层甲板与平台平面图、舱底平面图及船体主要尺由右舷侧视图、各层甲板与平台平面图、舱底平面图及船体主

38、要尺度和技术数据等组成度和技术数据等组成。反映了船舶总的布置情况,反映了船舶总的布置情况,即全船各舱室的划分与位即全船各舱室的划分与位置、各置、各 种船舶种船舶 设备及设备及 位置。位置。 该图该图比比 较集中较集中 体现了体现了 船舶的船舶的 用途、用途、 任务和任务和 经济性。经济性。崇明岛3030第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.2.船底结构船底结构船底结构船底结构是保证船体总纵强度、横向强度和船底局部强度的重要结构。是保证船体总纵强度、横向强度和船底局部强度的重要结构。作用于船底上的外力有:水压力、机械设备和货物的负载、总纵弯曲作用于船底上的外力有:水压力、机械设备和货物的负载、

39、总纵弯曲引起的拉伸力和压缩力,进坞坐墩时墩木的反力、机械设备运转时的引起的拉伸力和压缩力,进坞坐墩时墩木的反力、机械设备运转时的振动力等。振动力等。 船底结构船底结构主要有双层底结构和单层底结构两种类型主要有双层底结构和单层底结构两种类型。 ( (一一) )双层底结构双层底结构 是是由船底板、内底板、内底边板、舭列板及其骨架组成的底部空间。由船底板、内底板、内底边板、舭列板及其骨架组成的底部空间。船舶应尽可能在首防撞舱壁至尾尖舱舱壁间设置双层底船舶应尽可能在首防撞舱壁至尾尖舱舱壁间设置双层底。客船客船当船长当船长50m50m L L61m61m时,至少应自机舱前舱壁至防撞舱壁或尽可能接近该处时

40、,至少应自机舱前舱壁至防撞舱壁或尽可能接近该处之间设置双层底之间设置双层底;当船长当船长61m61m L L76m76m时,至少应在机舱以外设置双时,至少应在机舱以外设置双层底,并应延伸至防撞舱壁及尾尖舱舱壁或尽可能接近该处层底,并应延伸至防撞舱壁及尾尖舱舱壁或尽可能接近该处;当船长当船长L L 76m76m时,应在船中部设置双层底,并应延伸至防撞舱壁及尾尖舱舱时,应在船中部设置双层底,并应延伸至防撞舱壁及尾尖舱舱壁或尽可能接近该处壁或尽可能接近该处。双层底内的双层底内的油舱与锅炉给水舱、食用水舱之间,应设有隔离空舱。油舱与锅炉给水舱、食用水舱之间,应设有隔离空舱。 3131第一章第一章 船舶

41、适航性船舶适航性 1.1.作用作用增加船体的增加船体的总纵、横向和船底的局部总纵、横向和船底的局部强度强度;用作油水舱用作油水舱装载燃油、润滑装载燃油、润滑油和淡水;油和淡水;用作压载舱用作压载舱以调整船舶的吃水、纵倾、横倾、稳性和提高空载以调整船舶的吃水、纵倾、横倾、稳性和提高空载时车叶和舵的效率,时车叶和舵的效率,改善航行性能改善航行性能;提高船舶的抗沉性提高船舶的抗沉性;提高提高船体的船体的抗抗泄漏能力泄漏能力;承受承受舱内货物和机械设备的舱内货物和机械设备的负载负载。 3232第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.2.组成组成按骨架形式的不同按骨架形式的不同分纵骨分纵骨 架式和横骨架

42、式两种架式和横骨架式两种。主。主 要要组成部分有船底板、肋组成部分有船底板、肋 板、舭肘板、桁材、纵骨、板、舭肘板、桁材、纵骨、 内底板及内底边板等内底板及内底边板等。1)1)船底板船底板是平板龙骨至舭列板之间是平板龙骨至舭列板之间 的外板的外板。船底板中平板龙骨船底板中平板龙骨 最厚,其厚度不得小于船底最厚,其厚度不得小于船底 板厚度加板厚度加2mm2mm,且均应不小且均应不小 于相邻船底板的厚度,于相邻船底板的厚度,其宽其宽 度在整个船长范围内应保持度在整个船长范围内应保持 不变,但不变,但 1800mm1800mm。在。在船船 中中0.4L0.4L区域内的船底板厚度区域内的船底板厚度 不

43、得小于端部船底板厚度不得小于端部船底板厚度,并,并 逐渐向端部船底板厚度过度。逐渐向端部船底板厚度过度。3333第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)2)横向构件横向构件(1)(1)肋板:肋板:是连接内底板和船底板的横向构件,并是保证船体横向强度和船是连接内底板和船底板的横向构件,并是保证船体横向强度和船 底局部强度的重要构件底局部强度的重要构件。按结构与用途的不同。按结构与用途的不同分实肋板、水密肋板和组合分实肋板、水密肋板和组合 肋板。肋板。实肋板实肋板( (又称主肋板又称主肋板) ):是非水密的横向构件是非水密的横向构件。其上。其上开有减轻孔、气孔和开有减轻孔、气孔和 流水孔,有些减轻

44、孔专门设计成长椭圆型并便于人员通过的人孔,流水孔,有些减轻孔专门设计成长椭圆型并便于人员通过的人孔,除轻型除轻型 肋板外,人孔的高度应不大于该处双层底高度的肋板外,人孔的高度应不大于该处双层底高度的50%50%,且其位置在船长方,且其位置在船长方 向上应尽量按直线排列,以便人员出入向上应尽量按直线排列,以便人员出入。实肋板上焊有加强筋。实肋板上焊有加强筋。 3434第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 水密肋板:水密肋板:从横向将双层底分隔成若干个互不相通的舱室从横向将双层底分隔成若干个互不相通的舱室, 其上无开口其上无开口。一般在水密横舱壁下均设有水密肋板。因它可能。一般在水密横舱壁下均设有水

45、密肋板。因它可能 会受单面水压力,因此会受单面水压力,因此其厚度比实肋板的厚度增加其厚度比实肋板的厚度增加2mm2mm,但,但 一般不必大于一般不必大于15mm15mm,垂直加强筋也应设置得密一些。垂直加强筋也应设置得密一些。 3535第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 组合助板组合助板( (又称框架肋板又称框架肋板) ):由内底横骨、船底横骨、肘板由内底横骨、船底横骨、肘板 和旁桁材的扶强材组成和旁桁材的扶强材组成。横骨架式双层底结构在不设置实肋横骨架式双层底结构在不设置实肋 板的肋位上设置板的肋位上设置该肋板,目前已较少采用。该肋板,目前已较少采用。 3636第一章第一章 船舶适航性船舶适

46、航性 组合肋板可用轻型肋板代替组合肋板可用轻型肋板代替,该肋板的,该肋板的腹板厚度与高度不小于腹板厚度与高度不小于 所在区域的实肋板所在区域的实肋板,允许,允许有较大的减轻孔有较大的减轻孔,且与组合肋板相,且与组合肋板相 比,比,施工方便施工方便。3737第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (2)(2)舭肘板:舭肘板:是连接肋板和肋骨使其组成横向框架的一块板材,俗称污水是连接肋板和肋骨使其组成横向框架的一块板材,俗称污水沟沟 三角板,在每个肋位上设置三角板,在每个肋位上设置。舭肘板的宽度与高度相同,厚度与实肋板相舭肘板的宽度与高度相同,厚度与实肋板相 同同。其上面板或折边可增强其刚度。其上面板

47、或折边可增强其刚度( (面板或折边的宽度一般为其厚度的面板或折边的宽度一般为其厚度的1010 倍倍) ),开有圆形的减轻孔和污水孔,开有圆形的减轻孔和污水孔,孔缘任何地方的板宽均不小于舭肘板孔缘任何地方的板宽均不小于舭肘板 宽度的宽度的1/31/3。作用是保证舭部的局部强度和船体的横向强度作用是保证舭部的局部强度和船体的横向强度。3838第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3)3)纵向构件纵向构件(1)(1)桁材桁材中桁材中桁材( (又称中底桁又称中底桁) ): 是设置于是设置于船底首尾纵中线上船底首尾纵中线上 的纵向梁,与平板龙骨、中的纵向梁,与平板龙骨、中 内底板组成工字型纵向构内底板组成

48、工字型纵向构 件,俗称龙骨。件,俗称龙骨。在船中在船中 0.75L0.75L区域内,中桁材上不区域内,中桁材上不 得开人孔或减轻孔,得开人孔或减轻孔,其它其它 区域区域( (舱壁前后舱壁前后1 1个肋距内个肋距内 除外除外) )可以开孔,但开孔的可以开孔,但开孔的 高度应不大于该处中桁材高度应不大于该处中桁材 高度的高度的40%40%。中桁材应尽中桁材应尽 量向首尾柱延伸,并应在中量向首尾柱延伸,并应在中 部部0.75L0.75L区域范围内保持连区域范围内保持连 续。续。3939第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 箱形中桁材箱形中桁材( (又称箱形龙骨又称箱形龙骨) ):是由两道对称布置于船底

49、纵中线两侧的纵是由两道对称布置于船底纵中线两侧的纵 桁、内底板、船底桁、内底板、船底 板和骨材等组成的板和骨材等组成的 水密箱形结构。一水密箱形结构。一 般般设置于机舱舱壁设置于机舱舱壁 与防撞舱壁之间。与防撞舱壁之间。 箱形龙骨在箱形龙骨在起到中起到中 桁材所起作用的同桁材所起作用的同 时还能用于集中布时还能用于集中布 置各种管路和电气置各种管路和电气 线路,以便于保护线路,以便于保护 和维修这些设备和维修这些设备, 避免管路穿过货舱避免管路穿过货舱 而妨碍装卸货,故又称管隧。缺点是要占去一部分双层底舱容而妨碍装卸货,故又称管隧。缺点是要占去一部分双层底舱容。箱形龙骨。箱形龙骨 的的宽度宽度

50、( (即侧板之间的距离即侧板之间的距离) )不应超过不应超过2m2m。设有水密人孔和通向露天甲板设有水密人孔和通向露天甲板 的应急出口,其出口的关闭装置能两面操纵,的应急出口,其出口的关闭装置能两面操纵,围壁结构与水密舱壁要求相围壁结构与水密舱壁要求相 同。同。4040第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 旁桁材旁桁材( (又称旁又称旁 底桁或旁龙骨底桁或旁龙骨) ): 对称设置于中桁材对称设置于中桁材 两侧且与中桁材平两侧且与中桁材平 行,并与船底板和行,并与船底板和 内底板相连,内底板相连,其上其上 开有减轻孔、流水开有减轻孔、流水 孔和气孔等,一般孔和气孔等,一般 间断于实肋板之间间断于实

51、肋板之间。 其其厚度可比中桁材厚度可比中桁材 减少减少3mm3mm,但均不,但均不 小于相应的肋板厚小于相应的肋板厚 度。旁桁材的数量度。旁桁材的数量 根据船宽而定。根据船宽而定。 4141第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 对横骨架式双层底结构而言,对横骨架式双层底结构而言,当船宽大于当船宽大于10m10m时,中桁材两侧至少应时,中桁材两侧至少应各设各设1 1道道旁桁材旁桁材;当船宽当船宽 大于大于18m18m时,中桁材两侧时,中桁材两侧 应至少各设应至少各设2 2道道旁桁材旁桁材, 桁材之间的间距一般不大桁材之间的间距一般不大 于于4m4m,距首垂线,距首垂线0.2L0.2L以以 前区域,

52、旁桁材间距应不前区域,旁桁材间距应不 大于大于3 3个肋距。个肋距。对纵骨架对纵骨架 式双层底结构而言,式双层底结构而言,当船当船 宽大于宽大于12m12m但但不大于不大于20m20m 时,中桁材两侧至少应各时,中桁材两侧至少应各 设设1 1道道旁桁材旁桁材。当船宽大当船宽大 于于20m20m时,中桁材两侧至时,中桁材两侧至 少应各设少应各设2 2道道旁桁材,桁旁桁材,桁 材之间的间距一般不大于材之间的间距一般不大于 5m5m。4242第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (2)(2)纵骨:纵骨:是纵骨架式双是纵骨架式双 层底结构中设置的纵向构层底结构中设置的纵向构 件,一般用不等边角钢制件,一

53、般用不等边角钢制 成成。它。它是连续构件,穿过是连续构件,穿过 实肋板。实肋板。当船长超过当船长超过200m200m 或纵骨采用了高强度钢时,或纵骨采用了高强度钢时, 船底纵骨穿过水密肋板或船底纵骨穿过水密肋板或 采用相应替代结构。采用相应替代结构。内底内底 纵骨的剖面模数为船底纵纵骨的剖面模数为船底纵 骨剖面模数的骨剖面模数的85%85%,且船,且船 底纵骨的最大间距不大于底纵骨的最大间距不大于 1m1m。纵骨是保证船体总纵强度纵骨是保证船体总纵强度 的重要构件的重要构件。 4343第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 4)4)内底板和内底边板内底板和内底边板 内底板内底板是双层底上面的水密是

54、双层底上面的水密 铺板,其两侧边缘与舭列板相铺板,其两侧边缘与舭列板相 连接的一列板叫内底边板连接的一列板叫内底边板。内。内 底板和内底边板构成了双层底底板和内底边板构成了双层底 的内底,其的内底,其长度也就是双层底长度也就是双层底 的长度。的长度。 横骨架式双层底横骨架式双层底内底板内底板在船端部在船端部0.075L0.075L区域内的区域内的厚度为船中厚度为船中0.4L0.4L区域内区域内 厚度的厚度的0.90.9倍倍,对双层底内对双层底内 为燃油舱的,其厚度不小于为燃油舱的,其厚度不小于 8mm8mm。厚度分布特点为船中厚度分布特点为船中 部较厚,两端稍薄,而中内部较厚,两端稍薄,而中内

55、 底板因与中桁材相接,受力底板因与中桁材相接,受力 较大,其厚度也稍厚一些。较大,其厚度也稍厚一些。 每个双层舱的内底板上至少每个双层舱的内底板上至少 开设有两个成对角线布置的开设有两个成对角线布置的 长圆形或圆形人孔,同时配长圆形或圆形人孔,同时配 有水密的人孔盖有水密的人孔盖。 4444第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 内底边板处于舭部位置,受力较复杂,且易积水、腐蚀,故内底边板处于舭部位置,受力较复杂,且易积水、腐蚀,故比内底板厚比内底板厚 些些。结构形式有下倾式、水平式、上倾式和曲折式四种。结构形式有下倾式、水平式、上倾式和曲折式四种。下倾式内底边板下倾式内底边板 与舭列板可构成污水

56、沟,普通干货船较多采用与舭列板可构成污水沟,普通干货船较多采用;水平式内底边板施工方便水平式内底边板施工方便,舱内平坦且强度好,一般客船、集装箱船、油船的油舱区域、一些干舱内平坦且强度好,一般客船、集装箱船、油船的油舱区域、一些干 货船的货舱区域及其他船舶近首尾区域较多采用货船的货舱区域及其他船舶近首尾区域较多采用;上倾式内底边板便于散上倾式内底边板便于散 货的装卸,故散装货船与矿砂船较多采用;货的装卸,故散装货船与矿砂船较多采用;曲折式内底边板则因其结构特曲折式内底边板则因其结构特 殊,相比可提高船舶的抗沉性,主要用于经常航行在复杂水域的船舶殊,相比可提高船舶的抗沉性,主要用于经常航行在复杂

57、水域的船舶。 除下倾式内底边板外,其他三种均只能在舭部设置污水井除下倾式内底边板外,其他三种均只能在舭部设置污水井。4545第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 ( (二二) )单层底结构单层底结构单层底结构主要用于小型船舶、老式油船及内河船舶。单层底结构主要用于小型船舶、老式油船及内河船舶。结构简结构简单,施工方便,但抗沉性和防泄漏能力差。单,施工方便,但抗沉性和防泄漏能力差。主要主要构件有中内龙构件有中内龙骨、旁内龙骨、船底纵骨、肋板及舭肘板等骨、旁内龙骨、船底纵骨、肋板及舭肘板等。4646第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3.3.舷侧结构舷侧结构舷侧结构是指连接船底和甲板的侧壁部分,舷侧

58、结构是指连接船底和甲板的侧壁部分,是保证船体的纵向强度、横向是保证船体的纵向强度、横向 强度,保持船体几何形状和侧壁水密的重要结构强度,保持船体几何形状和侧壁水密的重要结构。舷侧结构舷侧结构有横骨架式和纵骨架式两大类有横骨架式和纵骨架式两大类,主要,主要组成部分有:舷侧外板、肋组成部分有:舷侧外板、肋 骨、强肋骨、舷侧纵桁、舷侧纵骨及舷边等。骨、强肋骨、舷侧纵桁、舷侧纵骨及舷边等。1 1)舷侧外板:)舷侧外板:指舭列板以上的船体外板指舭列板以上的船体外板( (包括舷侧列板和舷顶列板包括舷侧列板和舷顶列板) )。厚度分布特点是厚度分布特点是船中部较厚,向船中部较厚,向 两端渐薄,靠近舭列板附近的

59、要两端渐薄,靠近舭列板附近的要 比上面的厚一些,同时在靠近首比上面的厚一些,同时在靠近首 尾局部受力大的部位和尾轴附近尾局部受力大的部位和尾轴附近 的包板等加厚,对航行于冰区的的包板等加厚,对航行于冰区的 船舶应进行加厚。船舶应进行加厚。舷顶列板是受总纵弯矩最大的一舷顶列板是受总纵弯矩最大的一 列板,其宽度不得小于列板,其宽度不得小于0.1D0.1D,且,且 在船中在船中0.4L0.4L区域内,其板厚不得区域内,其板厚不得 小于强力甲板边板厚度的小于强力甲板边板厚度的0.80.8倍,倍, 也不得小于相邻舷侧列板的厚度。也不得小于相邻舷侧列板的厚度。4747第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2

60、 2)肋骨肋骨:是从肋板、舭肘板向是从肋板、舭肘板向 上延伸的横向构件,并与梁肘上延伸的横向构件,并与梁肘 板和横梁组成船体的横向框架。板和横梁组成船体的横向框架。(1)1)作用:作用:支持舷侧外板,并支持舷侧外板,并 保证舷侧的强度和刚性;保证舷侧的强度和刚性;与与 其他横向构件组成的框架既可其他横向构件组成的框架既可 保证船体的横向强度,又可防保证船体的横向强度,又可防 止船舶在摇摆和横倾时产生横止船舶在摇摆和横倾时产生横 向变形向变形。 4848第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (2)2)分类:分类:按所在位置分有:按所在位置分有:主肋主肋 骨、甲板间肋骨和尖舱肋骨三种骨、甲板间肋骨和

61、尖舱肋骨三种。 对某些需进行局部加强对某些需进行局部加强( (如冰区加如冰区加 强强) )的船舶,还需在位于的船舶,还需在位于水线附近水线附近 每一肋距中间增设一短肋骨每一肋距中间增设一短肋骨 中间肋骨中间肋骨;按受力分有:按受力分有:普通普通 肋骨和强肋骨肋骨和强肋骨两种两种。横骨架式舷侧结构中横骨架式舷侧结构中,一般每隔,一般每隔 几个肋位设置一强肋骨几个肋位设置一强肋骨( (从内底延从内底延 伸至上甲板伸至上甲板) ),以增加局部强度,以增加局部强度, 如如机舱、大的货舱舷侧、油船纵机舱、大的货舱舷侧、油船纵 骨架式舷侧及舱口端梁处骨架式舷侧及舱口端梁处等;等;纵纵 骨架式舷侧结构中,强

62、肋骨骨架式舷侧结构中,强肋骨是唯是唯 一的横向构件,其在一的横向构件,其在支持舷侧纵支持舷侧纵 骨骨的同时,还起着的同时,还起着保证船体横向保证船体横向 强度强度的作用。的作用。4949第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (3)3)肋骨编号及肋距肋骨编号及肋距作用作用( (目的目的) ):船舶修造船舶修造 中中指明肋骨位置指明肋骨位置;海损事海损事 故后能故后能迅速准确地报告受损迅速准确地报告受损 部位部位。 编号方法:编号方法:肋骨编号肋骨编号以尾以尾 垂线为基准垂线为基准,主要,主要有两种有两种:一:一 种是较普遍采用的编号方法,种是较普遍采用的编号方法, 即即以舵杆中心线为以舵杆中心线为

63、0 0号号( (无论有无论有 无舵柱无舵柱) ),向首排列取正号,向首排列取正号, 向尾排列取负号向尾排列取负号;另一种是少另一种是少 数有舵柱的船舶数有舵柱的船舶以舵柱后缘为以舵柱后缘为 0 0号,向首排列取正号,向尾号,向首排列取正号,向尾 排列取负号排列取负号。肋骨的最大间距不大于肋骨的最大间距不大于1.0m1.0m。5050第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3 3)舷侧纵桁和舷侧纵骨)舷侧纵桁和舷侧纵骨舷侧纵桁多为横骨架式舷侧结构中设置的纵向构件舷侧纵桁多为横骨架式舷侧结构中设置的纵向构件,通常采用,通常采用T T型组合材,型组合材,其腹板与强肋骨腹板同高,主要其腹板与强肋骨腹板同高

64、,主要用来支承主肋骨用来支承主肋骨。舷侧纵骨是纵骨架式舷侧结构中的主要纵向构件舷侧纵骨是纵骨架式舷侧结构中的主要纵向构件,一般用尺寸较小的不等,一般用尺寸较小的不等边角钢或边角钢或 球扁钢制球扁钢制 成,成,主要主要 用来保证用来保证 总纵强度总纵强度 和支持外和支持外 板板。舷侧纵骨舷侧纵骨 穿过强肋穿过强肋 骨,其最骨,其最 大间距不大间距不 大于大于1.0m1.0m。 5151第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 4 4)舷边)舷边舷顶列板与甲板边板的连接处称舷边舷顶列板与甲板边板的连接处称舷边。连接方法有下列三种:。连接方法有下列三种:(1)1)舷边角钢铆接法舷边角钢铆接法是是将等边角钢

65、将等边角钢( (舷边角钢舷边角钢) )的两边分别与舷顶列板和甲板边板铆的两边分别与舷顶列板和甲板边板铆接。接。该方法该方法利用了铆接能重新分布应力和止裂的特点利用了铆接能重新分布应力和止裂的特点,但,但工艺工艺复杂、工作量大,后改用扁钢代替角钢复杂、工作量大,后改用扁钢代替角钢,即先将扁钢垂直焊接,即先将扁钢垂直焊接在甲板边板上,再把扁钢与舷顶列板铆接。在甲板边板上,再把扁钢与舷顶列板铆接。 5252第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (2)2)圆弧连接法:圆弧连接法:是通过圆弧舷板使舷顶列板和甲板边板连成一个整体是通过圆弧舷板使舷顶列板和甲板边板连成一个整体。优点是甲板和舷侧的应力过渡较为顺

66、利、分布均匀,且结构刚性较大;缺优点是甲板和舷侧的应力过渡较为顺利、分布均匀,且结构刚性较大;缺点是甲板有效利用面积减少,甲板排水易弄脏舷侧点是甲板有效利用面积减少,甲板排水易弄脏舷侧,又由于线型变化问题,又由于线型变化问题,该方法较适用于船中部位该方法较适用于船中部位。圆弧舷板厚度至少应等于甲板板厚度,其圆弧圆弧舷板厚度至少应等于甲板板厚度,其圆弧半径不得小于板厚的半径不得小于板厚的1515倍,且在船中倍,且在船中0.5L0.5L区域内的圆弧舷板上应尽量避免区域内的圆弧舷板上应尽量避免焊接甲板装置焊接甲板装置。(3)3)舷边直角焊接法:舷边直角焊接法:是把舷顶列板和甲板边板直接焊接起来。是把

67、舷顶列板和甲板边板直接焊接起来。施工简单,施工简单,但易造成应力集中而产生裂缝但易造成应力集中而产生裂缝,多用于中小型船及有舷边水柜的散装货船多用于中小型船及有舷边水柜的散装货船等。等。 5353第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 5 5)舷墙与栏杆舷墙与栏杆(1)1)位置与要求:位置与要求:露天干舷甲板、上层建筑和甲板室甲板的露天部分。露天露天干舷甲板、上层建筑和甲板室甲板的露天部分。露天干舷甲板及上层建筑甲板和第一层甲板室甲板的舷墙或栏杆的干舷甲板及上层建筑甲板和第一层甲板室甲板的舷墙或栏杆的高度应不小于高度应不小于1.0m1.0m。木材船的舷墙高度至少应为。木材船的舷墙高度至少应为1.0

68、m1.0m。(2)2)舷墙舷墙作用:作用:保障人员安全;保障人员安全;减少甲板上浪;减少甲板上浪;防止甲板物品滚落入海。防止甲板物品滚落入海。组成:组成:主要主要由舷墙板、支撑肘板和扶手等组成由舷墙板、支撑肘板和扶手等组成。在在船中部,舷墙板不和舷顶船中部,舷墙板不和舷顶列板相焊接列板相焊接,而是由支撑肘板支撑在甲板边板上,其下端与舷顶列板上端间而是由支撑肘板支撑在甲板边板上,其下端与舷顶列板上端间留有一定空隙以利于排水,上端由扁钢或型钢做成扶手。对船长等于或大于留有一定空隙以利于排水,上端由扁钢或型钢做成扶手。对船长等于或大于65m65m的船舶,干舷甲板上的舷墙板的船舶,干舷甲板上的舷墙板

69、厚度应不小于厚度应不小于6mm6mm。舷墙不参与总舷墙不参与总 纵弯曲纵弯曲。 (3)3)栏杆栏杆 作用作用主要是主要是保障人员安全,防止甲保障人员安全,防止甲 板物品滚落入海板物品滚落入海。栏杆的。栏杆的最低一根最低一根 横杆距甲板应不超过横杆距甲板应不超过230mm230mm,其他,其他 横杆的间距应不超过横杆的间距应不超过380mm380mm。 5454第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 4.4.甲板结构甲板结构有横骨架式和纵骨架式两种有横骨架式和纵骨架式两种,主要,主要组成部分有甲板、横梁、甲板纵桁、甲板组成部分有甲板、横梁、甲板纵桁、甲板纵骨、舱口围板及支柱等纵骨、舱口围板及支柱等。

70、1 1)甲板)甲板(1)1)按作用分类:按作用分类:强力甲板、遮蔽甲板、舱壁甲板、干舷甲板和量吨甲板强力甲板、遮蔽甲板、舱壁甲板、干舷甲板和量吨甲板等。等。(2)2)厚度要求:厚度要求:上甲板上甲板在各层甲板中在各层甲板中最厚,船中最厚,船中0.4L0.4L区域内强力甲板的厚度区域内强力甲板的厚度应保持相同应保持相同,并逐渐向端并逐渐向端 部甲板过度,部甲板过度,强力甲板强力甲板 ( (包括端部甲板包括端部甲板) )的最小厚的最小厚 度应不小于度应不小于6mm6mm。甲板甲板 边板受力最大边板受力最大,易积水腐,易积水腐 蚀,必须连续,蚀,必须连续,厚度是上厚度是上 甲板中最厚的甲板中最厚的。

71、船中。船中0.4L0.4L 区域内的甲板比首尾两端区域内的甲板比首尾两端 和大开口线以内区域的甲和大开口线以内区域的甲 板厚。板厚。甲板开口角隅处为甲板开口角隅处为 抛物线形、椭圆形或圆形抛物线形、椭圆形或圆形, 并加并加强强。5555第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2 2)横梁)横梁横梁是横梁是甲板结构中的甲板结构中的横向构件横向构件。横骨架式结构中一般用不等边角钢制成,。横骨架式结构中一般用不等边角钢制成, 并并装设在每一肋位上用肘板与肋骨连接装设在每一肋位上用肘板与肋骨连接。货舱口横围板下的横梁叫舱口端货舱口横围板下的横梁叫舱口端 梁,货舱开口范围内的横梁称半横梁梁,货舱开口范围内的

72、横梁称半横梁。纵骨架式结构中一般每隔纵骨架式结构中一般每隔3 35 5档肋档肋 位装一强横梁,位装一强横梁,作为甲板纵骨的支架,在其上开切口让甲板纵骨穿过。作为甲板纵骨的支架,在其上开切口让甲板纵骨穿过。3 3)甲板纵桁与甲板纵骨)甲板纵桁与甲板纵骨甲板纵桁甲板纵桁用尺寸较用尺寸较 大的大的T T型组合材制成,型组合材制成, 在横骨架式与纵骨架在横骨架式与纵骨架 式甲板结构中均有,式甲板结构中均有, 主要用来支撑横梁主要用来支撑横梁。 甲板纵骨甲板纵骨是纵骨架式是纵骨架式 甲板结构中的重要构甲板结构中的重要构 件,一般用不等边角件,一般用不等边角 钢制成,其钢制成,其间距与船间距与船 底纵骨相

73、同底纵骨相同,主要用主要用 来保证总纵强度来保证总纵强度。 5656第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 4.4.舱口围板舱口围板指设置于露天甲板指设置于露天甲板( (上上 甲板甲板) )货舱开口四周的货舱开口四周的 纵向和横向并与甲板垂纵向和横向并与甲板垂 直的围板直的围板。作用:作用:保证工作人员保证工作人员 安全;安全;防止海水灌入防止海水灌入 舱内;舱内;增加甲板开口增加甲板开口 处的强度。处的强度。高度:高度:最低不小于最低不小于 450mm450mm。舱口角隅处的加强舱口角隅处的加强 方法方法:舱口角隅处的加强舱口角隅处的加强5757第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 5 5)支柱:

74、)支柱:是舱内的竖向构件是舱内的竖向构件,作用是作用是支撑甲板骨架,承受轴向压缩力,支撑甲板骨架,承受轴向压缩力,保持船体竖向形状保持船体竖向形状。支柱的上端位于甲板纵桁和横梁的交叉节支柱的上端位于甲板纵桁和横梁的交叉节 点处,下端在船底纵桁与肋板的交叉节点点处,下端在船底纵桁与肋板的交叉节点 处。处。上下层甲板间的支柱一般设置在上下层甲板间的支柱一般设置在同一同一 垂直线上垂直线上。 载运大件货的舱,采用悬臂梁来代替支柱载运大件货的舱,采用悬臂梁来代替支柱。5858第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 6 6)梁拱和舷弧)梁拱和舷弧(1)1)梁拱梁拱概念:概念:简称为甲板的横向曲度。简称为甲板

75、的横向曲度。作用:作用:增加甲板强度;便于排泄甲板积水和增加储备浮力增加甲板强度;便于排泄甲板积水和增加储备浮力。取值范围:取值范围:一般在船宽一般在船宽( (B B) )的的1/1001/1001/501/50之间,之间,干货船干货船的梁拱通常取的梁拱通常取B/50B/50,客船客船的梁拱取的梁拱取B/80B/80。(2)2)舷弧舷弧概念概念作用:作用:增加储备浮力;便于甲板排水;减少甲板上浪和使船体外形更美增加储备浮力;便于甲板排水;减少甲板上浪和使船体外形更美观观。5959第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 舷弧的数值见下表,其中舷弧的数值见下表,其中位于首垂线处的舷弧叫首舷弧,位于尾垂

76、线处的位于首垂线处的舷弧叫首舷弧,位于尾垂线处的舷弧叫尾舷弧,首舷弧是尾舷弧的舷弧叫尾舷弧,首舷弧是尾舷弧的2 2倍倍( (大一倍大一倍) )。 舷 弧 的 数 值 位置舷弧值(mm)位置舷弧值(mm)首垂线50(L/3+10)距尾垂线L/32.8(L/3+10)距首垂线L/622.2(L/3+10)距尾垂线L/611.1(L/3+10)距首垂线L/35.6(L/3+10)尾垂线25(L/3+10)船中0注:表中L为船长,单位为m。 6060第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 7.7.舱壁结构舱壁结构1 1)作用)作用横向和纵向舱壁横向和纵向舱壁所起的所起的作用作用归纳起来有如下几个方面:归纳

77、起来有如下几个方面:(1)1)分隔舱室,满足不同用途;分隔舱室,满足不同用途;(2)2)横舱壁横舱壁是保证船体横向强度和刚性的重要构件,是保证船体横向强度和刚性的重要构件,是船底、舷侧和甲板是船底、舷侧和甲板等结构的支座等结构的支座,可使船体各构件之间的作用力相互传递,其中,可使船体各构件之间的作用力相互传递,其中水密横舱壁水密横舱壁是保证船舶抗沉性能是保证船舶抗沉性能 的重要结构的重要结构;(3)3)纵舱壁纵舱壁可可减少自减少自 由液面由液面对船舶稳性对船舶稳性 的影响,较长的纵的影响,较长的纵 舱壁还可舱壁还可增强船舶增强船舶 的总纵强度的总纵强度;(4)4)采用防火结构的采用防火结构的

78、舱壁,可在一定时舱壁,可在一定时 间内间内防止火灾蔓延防止火灾蔓延。 6161第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2 2)分类:)分类:按用途和结构形式的不同按用途和结构形式的不同分两大类分两大类。(1)1)按用途分类按用途分类水密舱壁:水密舱壁:指指自船底自船底( (船底板或内底板船底板或内底板) )至舱壁甲板的主舱壁。其中水密至舱壁甲板的主舱壁。其中水密 横舱壁是保证船舶抗沉性能的重要舱壁横舱壁是保证船舶抗沉性能的重要舱壁,其设置数量依据船长和船型不同,其设置数量依据船长和船型不同 而异。而异。万吨级船需设置万吨级船需设置6 67 7道道,其中,其中首尖舱舱壁首尖舱舱壁( (又称防撞舱壁又

79、称防撞舱壁) )是最重要是最重要 的一道水密横舱壁的一道水密横舱壁,其上不得开设任何门、人孔、通风管道或任何其他开,其上不得开设任何门、人孔、通风管道或任何其他开 口,并口,并应通至干舷甲板应通至干舷甲板。位于船尾的最后一道水密横舱壁为尾尖舱舱壁,。位于船尾的最后一道水密横舱壁为尾尖舱舱壁, 尾尖舱舱壁应通至舱壁甲板尾尖舱舱壁应通至舱壁甲板,当尾尖舱水密平台甲板在水线以上时,可当尾尖舱水密平台甲板在水线以上时,可 仅通至水密平台甲板为止。仅通至水密平台甲板为止。另一种是另一种是水密纵舱壁,一般仅见于液货船水密纵舱壁,一般仅见于液货船。防火舱壁:防火舱壁:是按船舶防水结构要求设置的是按船舶防水结

80、构要求设置的具有一定隔热能力具有一定隔热能力并能在一定并能在一定 时间内防止火灾蔓延的舱壁。时间内防止火灾蔓延的舱壁。机舱和客船起居处所的舱壁为防火舱壁机舱和客船起居处所的舱壁为防火舱壁。液体舱壁:液体舱壁:是液舱是液舱( (油舱、水舱等油舱、水舱等) )的界壁,舱壁板较厚且其上的骨架尺的界壁,舱壁板较厚且其上的骨架尺 寸也较大,并寸也较大,并需保证水密或油密需保证水密或油密。制荡舱壁:制荡舱壁:是是设于液舱内的纵向舱壁设于液舱内的纵向舱壁( (如首、尾尖舱如首、尾尖舱) ),主要,主要用来减小自用来减小自由液面的影响,由液面的影响,开有气孔、油水孔和减轻孔。开有气孔、油水孔和减轻孔。轻型舱壁

81、:轻型舱壁:6262第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)2)按结构分类按结构分类有有平面舱壁、对称槽形舱壁及双层板舱壁三类平面舱壁、对称槽形舱壁及双层板舱壁三类。(1)(1)平面舱壁:平面舱壁:由舱壁板和其上的垂直与水平骨架组成。大型船舶舱壁板的由舱壁板和其上的垂直与水平骨架组成。大型船舶舱壁板的钢板长边沿水平方向布置,厚度由下向上逐渐减薄钢板长边沿水平方向布置,厚度由下向上逐渐减薄。(2)(2)对称槽形舱壁:对称槽形舱壁:由钢板压制而成。由钢板压制而成。优点:优点:在强度相同的条件下,在强度相同的条件下,重量减重量减轻,节约钢材,装配与焊接的工作量减少,便于清舱轻,节约钢材,装配与焊接的

82、工作量减少,便于清舱。缺点:缺点:所占舱容较所占舱容较大,舱容利用率不高大,舱容利用率不高。一般。一般用于油船、散装货船及矿砂船。用于油船、散装货船及矿砂船。剖面形状有三剖面形状有三角形、矩形、梯形和弧形几种角形、矩形、梯形和弧形几种,其中,其中梯形和弧形用得较为广泛梯形和弧形用得较为广泛。 6363第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 五、首尾结构五、首尾结构1.1.首、尾端的形状首、尾端的形状1)1)首端形状首端形状首端一般有首端一般有 五种形状五种形状:直立型首:直立型首:前倾型首:前倾型首:飞剪型首飞剪型首:设计水线以上设计水线以上呈凹形曲线呈凹形曲线,有较大的首楼甲板,有较大的首楼甲板

83、,利于锚和系利于锚和系泊设备的布置,船首不易上浪泊设备的布置,船首不易上浪。破冰型首破冰型首:设计设计水线以下首柱呈倾斜状,与基线构成水线以下首柱呈倾斜状,与基线构成3030夹角夹角,多见于,多见于破冰船。破冰船。球鼻型首球鼻型首:设计设计水线以下首部前端有球鼻型突出体水线以下首部前端有球鼻型突出体,作用是作用是减少兴波阻减少兴波阻力和形状阻力力和形状阻力,广泛采用广泛采用。6464第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)2)尾端形状尾端形状尾端一般有尾端一般有三种形状三种形状:椭圆型尾:椭圆型尾:船尾有短的尾伸部,船尾有短的尾伸部,折角线以上呈椭圆体向上扩展折角线以上呈椭圆体向上扩展。巡洋舰

84、型尾:巡洋舰型尾:有光顺曲面的尾伸部,有光顺曲面的尾伸部,利于减少阻力,保护车叶与舵利于减少阻力,保护车叶与舵叶叶,广泛采用广泛采用。方型尾:方型尾:尾端尾端有横向的尾封板有横向的尾封板,近年来商船广泛采用,如集装箱船近年来商船广泛采用,如集装箱船。 椭圆型尾椭圆型尾 巡洋舰型尾巡洋舰型尾 方型尾方型尾6565第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.2.船首结构的加强船首结构的加强船首结构:船首结构:指指从首部船底平坦从首部船底平坦 部分起向船首部分的船体结构部分起向船首部分的船体结构。作用作用( (要求要求) ):克服波浪、冰克服波浪、冰 块的冲击和水阻力;块的冲击和水阻力;应有足应有足 够

85、的强度来克服碰撞力;够的强度来克服碰撞力;会会 拢船壳外板;拢船壳外板;外形能减少水外形能减少水 阻力。阻力。1)1)首柱首柱所在位置:所在位置:船体最前端船体最前端。作用:作用:会拢船首外板、保持船会拢船首外板、保持船 首形状及保证船首局部强度。首形状及保证船首局部强度。种类:种类:有有钢板焊接、铸钢和混钢板焊接、铸钢和混 合型首柱三种合型首柱三种。6666第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)2)首尖舱内的加强首尖舱内的加强每档肋位处设置实肋板每档肋位处设置实肋板,其高度向船首逐渐升高,其高度向船首逐渐升高,又称升高肋板又称升高肋板。中纵部面处设置中内龙骨中纵部面处设置中内龙骨,并与首柱

86、连接。,并与首柱连接。横骨架式舷侧横骨架式舷侧,每隔一档肋位每隔一档肋位设置设置垂向间距不大于垂向间距不大于2m2m的强胸横梁与舷侧的强胸横梁与舷侧 纵桁,达满载水线以上纵桁,达满载水线以上1m1m处处。 或或设置从肋板的上缘至不低于设置从肋板的上缘至不低于 满载水线以上满载水线以上1.0m1.0m垂向间距垂向间距 不大于不大于2.5m2.5m的开孔平台结构的开孔平台结构 代替强胸横梁和舷侧纵桁代替强胸横梁和舷侧纵桁,开开 孔平台的开孔面积不小于总面孔平台的开孔面积不小于总面 积的积的10%10%。 纵骨架式舷侧且舱深超过纵骨架式舷侧且舱深超过 10m10m时时,设置开孔平台设置开孔平台,或在

87、或在 每根强肋骨处设置强胸横梁每根强肋骨处设置强胸横梁。 当首尖舱被用作液舱且其最当首尖舱被用作液舱且其最 宽处的宽度超过宽处的宽度超过0.5B0.5B时时,应,应在在 中纵剖面处中纵剖面处设置设置支撑构件或制支撑构件或制 荡舱壁荡舱壁。当舱长超过当舱长超过10m10m时时, 应在舱内设置横向的制荡舱壁应在舱内设置横向的制荡舱壁 或强肋骨或强肋骨。 6767第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3)3)首尖舱外的舷侧加强首尖舱外的舷侧加强 对横骨架式舷侧,从距首垂线对横骨架式舷侧,从距首垂线0.15L0.15L至防撞舱壁区域内的舷侧结构加强至防撞舱壁区域内的舷侧结构加强:设设 置间断的舷侧纵桁或

88、加厚置间断的舷侧纵桁或加厚 舷侧外板。舷侧外板。4)4)船首底部的加强船首底部的加强当当L L 65m65m,且最小首吃水小,且最小首吃水小 于于0.04L0.04L时时,其,其首垂线向后的首垂线向后的 船底平坦部分船底平坦部分加强措施是加强措施是:横骨架式双层底横骨架式双层底,每档肋位每档肋位 处设置实肋板和间距不大于处设置实肋板和间距不大于3 3 档肋骨间距的旁桁材档肋骨间距的旁桁材。纵骨架式双层底纵骨架式双层底,每隔一档每隔一档 肋位处设置实肋板和间距不大肋位处设置实肋板和间距不大 于于3 3倍纵骨间距的旁桁材倍纵骨间距的旁桁材。船船 底纵骨剖面模数比中部大底纵骨剖面模数比中部大10%1

89、0%。单层底单层底,设置间距不大于设置间距不大于3 3 档肋骨间距的旁内龙骨档肋骨间距的旁内龙骨。 加厚船底板加厚船底板。 6868第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3.船尾结构的加强船尾结构:船尾结构:指尾尖舱舱壁以后的区域指尾尖舱舱壁以后的区域。作用作用( (要求要求) ):承受水压力;承受水压力;车叶转动时的振动力和水动力;车叶转动时的振动力和水动力;舵的水舵的水动力及车叶与舵叶的荷重;动力及车叶与舵叶的荷重;会拢外板。会拢外板。1)1)尾柱尾柱位置:位置:位于船尾结构下部的最后端位于船尾结构下部的最后端。作用:作用:会拢外板;支撑和保护会拢外板;支撑和保护 车叶与舵,并承受它们工作时

90、车叶与舵,并承受它们工作时 的振动力和水动力;可增强船的振动力和水动力;可增强船 尾的结构强度。尾的结构强度。连接:连接:上端与尾肋板或舱壁连上端与尾肋板或舱壁连 接,底骨向船首方向延伸至少接,底骨向船首方向延伸至少 三个肋距并与平板龙骨连接三个肋距并与平板龙骨连接。 结构:结构:采用铸造件,大型船舶采用铸造件,大型船舶 尾柱先分段铸造再焊接装配尾柱先分段铸造再焊接装配。 6969第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)2)尾尖舱舱内的加强尾尖舱舱内的加强 每档肋位处设置厚度较首尖舱肋板加厚每档肋位处设置厚度较首尖舱肋板加厚1.5mm1.5mm的实肋板的实肋板。横骨架式舷侧,横骨架式舷侧,设置

91、设置垂向间距不大于垂向间距不大于2.5m2.5m的强胸横梁和舷侧纵桁或开孔的强胸横梁和舷侧纵桁或开孔平台平台;纵骨架式舷纵骨架式舷 侧,侧,设置设置适当数适当数 量的强横梁量的强横梁。尾尖舱上部和尾尖舱上部和 尾突出体或巡洋尾突出体或巡洋 舰尾的纵中剖面舰尾的纵中剖面 处处设制荡舱壁设制荡舱壁。3)3)尾尖舱上面的尾尖舱上面的 舷侧加强:舷侧加强:设强肋设强肋 骨、间断舷侧纵桁骨、间断舷侧纵桁 或加厚舷侧外板或加厚舷侧外板。尾突出体作用:尾突出体作用: 扩大尾部甲板面扩大尾部甲板面 积;便于安装舵机积;便于安装舵机, 保护车叶和舵保护车叶和舵;改改 善航行性能善航行性能。7070第一章第一章

92、船舶适航性船舶适航性 六、防火结构船舶的防火措施主要包括:船舶的防火措施主要包括:控制可燃物控制可燃物、控制热源控制热源( (火源火源) )、控制通控制通风及采取防火结构风及采取防火结构。1.1.相关定义及要求相关定义及要求1)1)主竖区:主竖区:船体、上层建筑和甲板室船体、上层建筑和甲板室以以“ “A A级分隔级分隔” ”分成的区段分成的区段,它,它在在 任一层甲板上的平均长度和宽度不超过任一层甲板上的平均长度和宽度不超过40m40m。2)2)不燃材料:不燃材料:将某种材料加热至约将某种材料加热至约750750时,既不燃烧,也不发生足时,既不燃烧,也不发生足 量的能造成自燃的易燃蒸气。除此以

93、外的任何其他材料均为量的能造成自燃的易燃蒸气。除此以外的任何其他材料均为“ “可燃可燃材材 料料” ”。3)3)钢或其他等效材料:钢或其他等效材料:指任何不燃材料本身或由于所设隔热物,经指任何不燃材料本身或由于所设隔热物,经标准耐火试验后,标准耐火试验后,在结构性和完整性上与钢具有同等性能的材料在结构性和完整性上与钢具有同等性能的材料。4)4)船体上层建筑、甲板室应以钢材或其他等效材料制成,客船船体、船体上层建筑、甲板室应以钢材或其他等效材料制成,客船船体、上层建筑及甲板室应以上层建筑及甲板室应以A A级分隔为若干个主竖区;起居处所与相邻的级分隔为若干个主竖区;起居处所与相邻的机器、货舱、服务

94、处所之间应采用甲级分隔。机器、货舱、服务处所之间应采用甲级分隔。5)5)任一起居处所用任一起居处所用A A级或级或B B级分隔的各处所的面积不得超过级分隔的各处所的面积不得超过50m50m2 2。7171第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.2.防火分隔防火分隔( (耐火分隔耐火分隔) )共有共有A A、B B、C(C(甲、乙、丙甲、乙、丙) )三个级别三个级别:1)A1)A级分隔级分隔( (甲级分隔甲级分隔) ),指由符合下列要求,指由符合下列要求 的的舱壁与甲板舱壁与甲板所组成的分隔:所组成的分隔:以钢或其他等效材料作分隔材料,并以钢或其他等效材料作分隔材料,并有有 适当的防挠加强适当的

95、防挠加强;其构造其构造能在能在1h1h的标准耐火试验至结束时的标准耐火试验至结束时, 防止烟及火焰通过防止烟及火焰通过;用经认可的不燃材料隔热,使在下列时用经认可的不燃材料隔热,使在下列时 间内,间内,其背火一面的平均温度与原始温度其背火一面的平均温度与原始温度 相比,升高不超过相比,升高不超过140140,且在任何一点,且在任何一点 包括任何接头在内的温度较原始温度升高包括任何接头在内的温度较原始温度升高 不超过不超过180180:“ “A A60”60”级级60min60min“A“A30”30”级级30min30min“A“A15”15”级级15min15min“A“A 0”0”级级0m

96、in0min7272第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)B2)B级分隔级分隔( (乙级分隔乙级分隔) ),指由符合下列要求的指由符合下列要求的舱壁、甲板、天花板或舱壁、甲板、天花板或 衬板所组成的分隔衬板所组成的分隔:其构造其构造能在最初能在最初 半小时半小时的标准耐火的标准耐火 试验至结束时,试验至结束时,防防 止火焰通过止火焰通过;在下列时间内,在下列时间内, 其其背火一面的平均背火一面的平均 温度与原始温度相温度与原始温度相 比,升高不超比,升高不超 过过140140,且包括任,且包括任 何接头在内的任何一何接头在内的任何一 点的温度较原始温度点的温度较原始温度 升高不超过升高不超过

97、225225:“ “B B15”15”级级15min15min“B“B 0”0”级级 0min0min用认可的不燃材料制成用认可的不燃材料制成。3)C3)C级分隔级分隔( (丙级分隔丙级分隔) ):用认可的不燃材料制成,允许使用用认可的不燃材料制成,允许使用厚度不超过厚度不超过 2.5mm2.5mm的可燃装饰板的可燃装饰板。7373第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧1.1.机炉舱结构的加强机炉舱结构的加强 1 1)机炉舱的特点)机炉舱的特点(1)机炉舱内装有主机、辅机、锅炉等重型机械设备,所以机炉舱承受的局部负荷大。(2)主、辅

98、机运转时会产生振动力、惯性力等,容易引起船体振动。(3)舱内油、水会使船体钢板腐蚀。 (4)因主、副机检修拆装的需要,机舱在甲板上的开口较大,并要求不设二层甲板,尽可能不设支柱,所以容易引起机炉舱结构强度不足。7474第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧2 2 2 2)机炉舱结构的加强)机炉舱结构的加强)机炉舱结构的加强)机炉舱结构的加强 船船舶舶机机炉炉舱舱区区域域的的结结构构型型式式与与货货舱舱区区域域基基本本相相同同,但但由由于于机机炉炉舱舱具具有有上上述述特特点点,根根据据钢钢规规的的要要求,对机炉舱区域的结构提出以下加强

99、措施。求,对机炉舱区域的结构提出以下加强措施。(1)1)1)1)甲板结构甲板结构甲板结构甲板结构的加强的加强的加强的加强 当当强强力力甲甲板板上上机机炉炉舱舱开开口口的的角角隅隅是是圆圆形形时时,其其角角隅隅以以及及第第二二甲甲板板机机舱舱开开口口角角隅隅处处的的甲甲板板要要求求加加厚板。厚板。 在在机机舱舱区区域域内内,纵纵骨骨架架式式强强横横梁梁应应设设在在强强肋肋骨骨所处的肋位上。所处的肋位上。7575第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧(2)2)2)2)舷侧舷侧舷侧舷侧结构的加强结构的加强结构的加强结构的加强 在在横横骨骨

100、架架式式机机舱舱区区域域内内,当当主主肋肋骨骨跨跨距距大大于于6 6 m m时时,应应设设置置支支持持主主肋肋骨骨的的舷舷侧侧纵纵桁桁。纵纵桁桁的的腹腹板板高高度度应应不不小小于于主主肋肋骨骨高高度度的的2.52.5倍倍。也也可可采采用用间间断断的的舷舷侧侧纵纵桁桁,但但其其间间距距一一般般应应为为2.5 2.5 m m,其其腹腹板板高高度度与与主主肋肋骨骨高度相同。高度相同。 当当机机舱舱位位于于船船尾尾部部、且且为为横横骨骨架架式式结结构构时时,在在机机舱舱区区域域从从船船底底到到上上甲甲板板的的舷舷侧侧范范围围内内,应应设设置置其其间间距距为不大于为不大于5 5个肋骨间距的强肋骨。个肋骨

101、间距的强肋骨。 在在横横骨骨架架式式的的机机舱舱区区域域内内,强强肋肋骨骨的的腹腹板板高高度度应应不不小于相邻肋骨高度的小于相邻肋骨高度的2.52.5倍。倍。7676第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧(3) 3) 3) 3) 船底结构船底结构船底结构船底结构的加强的加强的加强的加强 单层底单层底单层底单层底结构:结构:结构:结构:vv 机舱机舱内中内龙骨内中内龙骨腹板厚度应增加腹板厚度应增加1 mm1 mm。vv 主机基座纵桁外侧,应设置结构连续的旁内龙骨。主机基座纵桁外侧,应设置结构连续的旁内龙骨。vv 机机舱舱内内旁旁内内龙

102、龙骨骨腹腹板板的的厚厚度度应应不不小小于于中中内内龙龙骨骨腹腹板的厚度。板的厚度。vv 在在机机舱舱区区域域内内,肋肋板板的的腹腹板板厚厚度度、高高度度和和面面板板剖剖面积均应按要求增加。面积均应按要求增加。7777第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 (3)3)船底结构的加强船底结构的加强 双层底结构双层底结构:vv在在主主机机基基座座纵纵桁桁外外侧侧,应应设设有有旁旁桁桁材材,并并应应注注意意结结构构的连续性。的连续性。vv横横骨骨架架式式双双层层底底结结构构中中,机机舱舱、锅锅炉炉座座下下、推推力力轴轴承承座座下下应应每每个个肋肋位位上上设设置置实实肋肋板板;横横舱舱壁壁以以及及支支柱柱下

103、下应应设设置置实实肋肋板板。 机机舱舱区区域域内内底底板板厚厚度度较较其其它它区区域域厚厚,双层底内为燃油舱时,内底板厚度应不少于双层底内为燃油舱时,内底板厚度应不少于8 mm8 mm。vv纵纵骨骨架架式式机机舱舱双双层层底底内内,至至少少每每隔隔1 1个个肋肋位位上上设设置置实实肋肋板板,但但在在主主机机座座、锅锅炉炉底底座座、推推力力轴轴承承座座下下的的每每个个肋肋位位处处均均应应设设置置实实肋肋板板。横横舱舱壁壁下下和和支支柱柱下下应应设设置置实实肋板。肋板。7878第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧2.2.2.2.基座基

104、座基座基座1 1 1 1)基座的作用和要求)基座的作用和要求)基座的作用和要求)基座的作用和要求vv 基基座座是是用用于于支支承承并并固固定定各各类类机机械械设设备备的的底底座座结结构构,其大小和形式决定于机械设备的类型。其大小和形式决定于机械设备的类型。vv 基基座座承承受受的的作作用用力力有有:各各机机械械设设备备自自身身重重量量;机机械械设设备备运运转转时时产产生生的的不不平平衡衡力力或或振振动动力力;船船舶舶剧剧烈烈摇摇荡荡运运动动时时机机械械设设备备产产生生的的惯惯性性力力;较较长长的的基基座座还还要要承承受受总总纵纵弯弯曲曲应应力力。为为此此,要要求求基基座座必必须须具有足够的强度

105、和刚度。具有足够的强度和刚度。7979第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧隧2 2 2 2)主机基座)主机基座)主机基座)主机基座 柴柴油油机机主主机机基基座座通通常常由由两两道道纵纵桁桁、每每个个肋肋位位处处的的横隔板、横肘板以及垫板组成,如图横隔板、横肘板以及垫板组成,如图1-861-86所示。所示。8080第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧隧3.3.3.3.轴隧轴隧轴隧轴隧( ( ( (俗称地轴弄俗称地轴弄俗称地轴弄俗称地轴弄) ) ) ) 中机型船和中尾机型中机

106、型船和中尾机型中机型船和中尾机型中机型船和中尾机型船,从机舱至尾尖舱都设有轴隧。船,从机舱至尾尖舱都设有轴隧。船,从机舱至尾尖舱都设有轴隧。船,从机舱至尾尖舱都设有轴隧。 1 1 1 1)轴隧的作用轴隧的作用轴隧的作用轴隧的作用(1 1 1 1)保护轴系不受损坏。)保护轴系不受损坏。)保护轴系不受损坏。)保护轴系不受损坏。(2 2 2 2)便于检查轴系的运转情况。)便于检查轴系的运转情况。)便于检查轴系的运转情况。)便于检查轴系的运转情况。(3 3 3 3)便于工作人员进入轴隧对各轴承进行维修、保养。)便于工作人员进入轴隧对各轴承进行维修、保养。)便于工作人员进入轴隧对各轴承进行维修、保养。)

107、便于工作人员进入轴隧对各轴承进行维修、保养。(4 4 4 4)可可可可作作作作各各各各种种种种通通通通道道道道,如如如如通通通通风风风风、排排排排风风风风通通通通道道道道,通通通通露露露露天天天天甲甲甲甲板板板板的的的的应应应应急通道,吊装主轴的通道等。急通道,吊装主轴的通道等。急通道,吊装主轴的通道等。急通道,吊装主轴的通道等。(5 5 5 5)防止水从尾轴管进入船舱。)防止水从尾轴管进入船舱。)防止水从尾轴管进入船舱。)防止水从尾轴管进入船舱。(6 6 6 6)布置管系。)布置管系。)布置管系。)布置管系。8181第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧六、机炉

108、舱结构的加强、基座和轴隧2 2 2 2)轴隧的形式和尺度)轴隧的形式和尺度)轴隧的形式和尺度)轴隧的形式和尺度vv 轴轴隧隧的的形形式式有有平平顶顶和和拱拱顶顶两两种种。平平顶顶形形轴轴隧隧便便于于货货舱装货,拱顶形轴隧强度较好。舱装货,拱顶形轴隧强度较好。vv 轴轴隧隧的的宽宽度度约约为为1.21.21.8 1.8 m m,高高度度约约为为2 2 m m,但但在在轴的上方要有轴的上方要有0.50.51.0 m1.0 m的空档,以便吊轴检修。的空档,以便吊轴检修。vv 单单机机单单桨桨船船的的轴轴隧隧并并不不对对称称于于船船舶舶中中线线面面,一一般般多多偏偏于于船船的的左左舷舷,即即在在轴轴的

109、的右右侧侧留留有有通通道道可可供供人人员员通通行,如图行,如图1-871-87所示。所示。8282第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧六、机炉舱结构的加强、基座和轴隧2 2 2 2)轴隧的形式和尺度)轴隧的形式和尺度)轴隧的形式和尺度)轴隧的形式和尺度8383第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 3.3.轴隧结构与布置轴隧结构与布置作用:作用:保护推进器保护推进器 轴;轴;可作为机舱至可作为机舱至 尾室的通道,便于人尾室的通道,便于人 员对尾轴和轴承进行员对尾轴和轴承进行 保养和维修;保养和维修;尾室尾室 后端近尾尖舱舱壁处后端近尾尖舱舱壁处 设有向上直通至露天设

110、有向上直通至露天 甲板的应急通道甲板的应急通道( ( ( (即逃即逃 生孔生孔) ) ) ),既可作应急时,既可作应急时 逃生用,也可通风。逃生用,也可通风。特点:特点:中机型船的轴隧较长,尾机型船的轴隧较短。中机型船的轴隧较长,尾机型船的轴隧较短。布置:布置:单车船的轴隧不对称于中线面,通常偏于船左舷单车船的轴隧不对称于中线面,通常偏于船左舷。货舱口下的轴隧顶货舱口下的轴隧顶 板应板应加厚加厚2mm2mm,否则应加木铺板。轴隧必须水密,否则应加木铺板。轴隧必须水密,在机舱和轴隧间舱壁上设有在机舱和轴隧间舱壁上设有 滑动式水密门。滑动式水密门。应急通道为水密围壁,其应急通道为水密围壁,其关闭装

111、置能两面操纵关闭装置能两面操纵。8484第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 七、防火结构船舶的防火措施主要包括:船舶的防火措施主要包括:控制可燃物控制可燃物、控制热源控制热源( (火源火源) )、控制通控制通风及采取防火结构风及采取防火结构。1.1.相关定义及要求相关定义及要求1)1)主竖区:主竖区:船体、上层建筑和甲板室船体、上层建筑和甲板室以以“ “A A级分隔级分隔” ”分成的区段分成的区段,它,它在在 任一层甲板上的平均长度和宽度不超过任一层甲板上的平均长度和宽度不超过40m40m。2)2)不燃材料:不燃材料:将某种材料加热至约将某种材料加热至约750750时,既不燃烧,也不发生足时,

112、既不燃烧,也不发生足 量的能造成自燃的易燃蒸气。除此以外的任何其他材料均为量的能造成自燃的易燃蒸气。除此以外的任何其他材料均为“ “可燃可燃材材 料料” ”。3)3)钢或其他等效材料:钢或其他等效材料:指任何不燃材料本身或由于所设隔热物,经指任何不燃材料本身或由于所设隔热物,经标准耐火试验后,标准耐火试验后,在结构性和完整性上与钢具有同等性能的材料在结构性和完整性上与钢具有同等性能的材料。4)4)船体上层建筑、甲板室应以钢材或其他等效材料制成,客船船体、船体上层建筑、甲板室应以钢材或其他等效材料制成,客船船体、上层建筑及甲板室应以甲级分隔为若干个主竖区;起居处所与相邻上层建筑及甲板室应以甲级分

113、隔为若干个主竖区;起居处所与相邻的机器、货舱、服务处所之间应采用甲级分隔。的机器、货舱、服务处所之间应采用甲级分隔。5)5)任一起居处所用任一起居处所用A A级或级或B B级分隔的各处所的面积不得超过级分隔的各处所的面积不得超过50m50m2 2。8585第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2.2.防火分隔防火分隔( (耐火分隔耐火分隔) )共有共有A A、B B、C(C(甲、乙、丙甲、乙、丙) )三个级别三个级别:1)A1)A级分隔级分隔( (甲级分隔甲级分隔) ),指由符合下列要求,指由符合下列要求 的的舱壁与甲板舱壁与甲板所组成的分隔:所组成的分隔:以钢或其他等效材料作分隔材料,并以钢或

114、其他等效材料作分隔材料,并有有 适当的防挠加强适当的防挠加强;其构造其构造能在能在1h1h的标准耐火试验至结束时的标准耐火试验至结束时, 防止烟及火焰通过防止烟及火焰通过;用经认可的不燃材料隔热,使在下列时用经认可的不燃材料隔热,使在下列时 间内,间内,其背火一面的平均温度与原始温度其背火一面的平均温度与原始温度 相比,升高不超过相比,升高不超过140140,且在任何一点,且在任何一点 包括任何接头在内的温度较原始温度升高包括任何接头在内的温度较原始温度升高 不超过不超过180180:“ “A A60”60”级级60min60min“A“A30”30”级级30min30min“A“A15”15

115、”级级15min15min“A“A 0”0”级级0min0min8686第一章第一章 船舶适航性船舶适航性 2)B2)B级分隔级分隔( (乙级分隔乙级分隔) ),指由符合下列要求的指由符合下列要求的舱壁、甲板、天花板或舱壁、甲板、天花板或 衬板所组成的分隔衬板所组成的分隔:其构造其构造能在最初能在最初 半小时半小时的标准耐火的标准耐火 试验至结束时,试验至结束时,防防 止火焰通过止火焰通过;在下列时间内,在下列时间内, 其其背火一面的平均背火一面的平均 温度与原始温度相温度与原始温度相 比,升高不超比,升高不超 过过140140,且包括任,且包括任 何接头在内的任何一何接头在内的任何一 点的温度较原始温度点的温度较原始温度 升高不超过升高不超过225225:“ “B B15”15”级级15min15min“B“B 0”0”级级 0min0min用认可的不燃材料制成用认可的不燃材料制成。3)C3)C级分隔级分隔( (丙级分隔丙级分隔) ):用认可的不燃材料制成,允许使用用认可的不燃材料制成,允许使用厚度不超过厚度不超过 2.5mm2.5mm的可燃装饰板的可燃装饰板。8787第一章第一章 船舶适航性船舶适航性

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