第一節(jié) 船舶總縱強(qiáng)度

1、第五章 保證滿足船舶的強(qiáng)度條件第一節(jié) 船舶總縱強(qiáng)度一、船舶強(qiáng)度基本概念1. 船舶強(qiáng)度：船舶結(jié)構(gòu)抵抗內(nèi)外力而不致破環(huán)的能力。2. 船舶強(qiáng)度種類二、船舶總縱強(qiáng)度1. 總縱強(qiáng)度概述 1)船舶漂浮在水面上，受到重力和浮力的作用，就整個(gè)船體看總重力與總浮力是平衡的。但實(shí)際上在船體長(zhǎng)度每一段上其重力與浮力是不平衡的。由于這種重力與浮力沿著船長(zhǎng)方向分布不均，使船體產(chǎn)生了縱向彎曲。2)船體上每一段重力與浮力的差值就是實(shí)際作用在船體上的負(fù)荷。船體正是由于負(fù)荷的作用而產(chǎn)生了剪力和彎矩。剪力最大值在距首尾約1/4船長(zhǎng)附近；最大彎矩值則在船中附近。3)船體縱向變形的兩種形式： 中拱(Hogging)船體中部上拱的彎曲

2、狀態(tài)(受正彎矩作用)。 中垂(Sagging)船體中部下垂的彎曲狀態(tài)(受負(fù)彎矩作用)。2. 總縱強(qiáng)度的校核 1)許用切力：按“許用剪切應(yīng)力、橫剖面對(duì)水平中和軸的慣性矩、橫剖面水平中和軸以上有效構(gòu)件對(duì)中和面的靜矩、計(jì)算橫剖面水平中和軸處舷側(cè)外板或縱艙壁的厚度以及波浪切力”計(jì)算的許用靜水切力。許用彎矩：按“許用彎曲應(yīng)力、甲板或龍骨處的剖面模數(shù)、局部構(gòu)件折減系數(shù)以及波浪彎矩”計(jì)算的許用靜水彎矩。 2)校核各橫剖面的靜水切力和靜水彎矩 3)當(dāng)不需要校核切力時(shí)船中靜水彎矩： 分別令取(船中許用靜水彎矩)、0、(空船許用靜水彎矩)，繪制以載荷對(duì)船中彎矩為縱坐標(biāo)，平均型吃水為橫坐標(biāo)的強(qiáng)度曲線圖。 4)經(jīng)驗(yàn)方

3、法(拱垂值) (1)拱垂值 ，則：當(dāng)時(shí)，船舶呈中拱變形； 當(dāng)時(shí)，船舶呈中垂變形。 (2)縱強(qiáng)度校驗(yàn)方法當(dāng)，縱強(qiáng)度處于有利狀態(tài)；當(dāng)，縱強(qiáng)度處于正常狀態(tài)；當(dāng)，縱強(qiáng)度處于極限狀態(tài)；當(dāng)，縱強(qiáng)度處于危險(xiǎn)狀態(tài)。三、船舶總體布置對(duì)總縱強(qiáng)度的影響1. 彎矩特性曲線 尤其注意中機(jī)型船滿載、尾機(jī)型船輕載或空船壓載航行時(shí)的中拱變形。2. 采取的措施 1)貨物配置 2)壓載水安排 3)油水的分配及使用四、保證船舶總縱強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)方法1. 按艙容比例分配各艙載貨重量；2. 合理分配中途港貨物：中途港貨物批量大時(shí)，應(yīng)按艙容比例分配；當(dāng)批量不大時(shí)，不能過于集中，應(yīng)間艙安排；3. 裝卸貨物中盡量均衡各艙的裝卸進(jìn)度。4. 不同總

4、體布置減緩中拱變形減緩中垂變形貨 物分 配船中區(qū)貨艙適當(dāng)多配貨，多配目的港貨。船首尾艙適當(dāng)多配貨，多配目的港貨。油水配置與使用盡量多配置于中區(qū)艙柜內(nèi)，并最后消耗。盡量多配置于首尾艙柜內(nèi)，并最后消耗。壓載水艙的選擇選在漂心前或后第一壓載艙起打壓載水。選首或尾壓載水艙打壓載水。深艙及冷藏艙利用船中區(qū)若設(shè)有，則應(yīng)盡量用作裝貨。船首尾若設(shè)有，則應(yīng)盡量用作裝貨。第二節(jié) 船舶局部強(qiáng)度一、局部強(qiáng)度概述1. 船體結(jié)構(gòu)抵抗局部變形和破壞的能力叫局部強(qiáng)度。 有時(shí)局部性的破壞也會(huì)導(dǎo)致全船的破壞，因此實(shí)際工作中，一定要注意甲板、平臺(tái)、艙底、舷側(cè)和艙口蓋的局部強(qiáng)度問題。2. 局部強(qiáng)度的表示方法 1)均布載荷(kPa)均

5、布載荷是指作用在載荷部位上貨的物重力均勻分布在某一較大面積上，如固體散貨或液體散貨均勻裝于艙室內(nèi)，使甲板或艙底所受壓力相同。2)集中載荷(kN)集中載荷是指貨物重力集中作用在一個(gè)較小的特定面積上，如重大件貨的底腳、支架等。特定面積是指向該區(qū)域下的承重構(gòu)件(如甲板縱桁)施加集中壓力的骨材(如甲板縱骨或橫梁)之間的面積。3)車輛甲板負(fù)荷4)堆積負(fù)荷堆積載荷是指集裝箱船載箱部位上作用在底座處的集裝箱重量。二、局部強(qiáng)度的校核方法1. 2. 實(shí)際負(fù)荷量3. 允許負(fù)荷量 1)查船舶資料 2)經(jīng)驗(yàn)方法估算 式中：H：貨艙高度，對(duì)上甲板來說，重結(jié)構(gòu)船取1.5m，輕結(jié)構(gòu)船取1.2m。 ：貨物裝載率，一般取0.7

6、2，對(duì)滿足重貨加強(qiáng)的底艙，可取1.2。三、例題1. 在無全船積載因數(shù)S.F資料的情況下，對(duì)于輕結(jié)構(gòu)的船舶來說，其上甲板允許均布負(fù)荷不得超過 8.48 kPa。2. 某輪裝載一件50t的長(zhǎng)方形重貨于甲板上，甲板允許負(fù)荷量為24.525 kPa，則甲板上的襯墊面積最少為 20 。3. 某船底艙高度為6.5m，貨艙容積為3450，允許負(fù)荷量Pd=78.48 kPa，上層裝載S.F=1.5的A貨1500噸，下層裝載S.F=0.9 的B貨1200噸，則船舶局部強(qiáng)度 符合要求 。四、保證局部強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)方法1. 考慮到船齡、船體強(qiáng)力構(gòu)件的銹蝕等，計(jì)算允許負(fù)荷量時(shí)應(yīng)保留一定的安全量；2. 配載時(shí)，盡量使貨物重量均布；3. 重貨盡可能不扎位裝載并加以適當(dāng)?shù)囊r墊；4. 艙蓋上不裝載重貨，如必要應(yīng)嚴(yán)格按其能承受的負(fù)荷裝載。五、作業(yè)(六)1. 某船底艙高7.1m，艙容2140，擬裝載的雜貨S.F=1.13，求該艙室最大允許裝貨高度。2. 某輪N0.2艙二層艙高為3.65m，底艙高7.32m，現(xiàn)擬在二層艙裝載鋼板(S.F=0.4)2.2m；底艙下層裝載鋼管(S.F=1.6)4.0m，上層裝載水泥(S.F=0.9)2.3m，試校核二層甲板和底艙底板的局部強(qiáng)度是否滿足要