鋼結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度計(jì)算

1、鋼結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度計(jì)算緒論41 強(qiáng)度的分類42 載荷的分類43 構(gòu)件變形的分類54 許用應(yīng)力與安全因數(shù)5第一章桿件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算71.1 型材剖面要素的計(jì)算7型材帶板71.1.2型材剖面模數(shù)與慣性矩的計(jì)算7拉桿和短粗壓桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)91.1.1 危險(xiǎn)點(diǎn)的位置91.1.2 強(qiáng)度設(shè)計(jì)91.3 壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算10細(xì)長(zhǎng)桿的穩(wěn)定性計(jì)算10中小柔度壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算111.3.3壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算121.4 桿件抗彎強(qiáng)度計(jì)算13強(qiáng)度要求13常見形式的型材受力分析13第二章板的強(qiáng)度計(jì)算162.1 板的分類162.2 剛性板的應(yīng)力計(jì)算16均布載荷板內(nèi)最大正應(yīng)力的計(jì)算16第三章區(qū)域詳細(xì)設(shè)計(jì)193.1 外板設(shè)計(jì)193

2、.1.1船底板19平板龍骨20舭列板20舷側(cè)外板20舷頂列板22甲板設(shè)計(jì)22強(qiáng)力甲板22甲板邊板23下層甲板23甲板外載荷24甲板橫梁的剖面模數(shù)W不小于下式計(jì)算所得值25甲板縱桁26甲板縱骨26艙壁設(shè)計(jì)27水密艙壁27非水密艙壁設(shè)計(jì)30舷側(cè)骨架設(shè)計(jì)303.4.1 標(biāo)準(zhǔn)間距sb303.4.2 橫骨架式舷側(cè)骨架設(shè)計(jì)30縱骨架式舷側(cè)骨架設(shè)計(jì)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45表6挪威FUNDIA公司球扁鋼47附錄二肘板尺寸49表7肘板尺寸49附錄三參考文獻(xiàn)50-32-緒論船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容是：選擇合適的

3、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(qiáng)度和安全性的前提下，使其具有最正確的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和美觀性.影響船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（結(jié)構(gòu)安全性）的因素主要有兩方面：載荷效應(yīng)和材料性能.長(zhǎng)期以來，結(jié)構(gòu)的安全性衡量標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算載荷為基礎(chǔ)，利用結(jié)構(gòu)剖面中的計(jì)算應(yīng)力6與許用應(yīng)力相比較來檢驗(yàn)強(qiáng)度是否足夠.0.1強(qiáng)度的分類船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，按作用范圍可分為：總強(qiáng)度、區(qū)域強(qiáng)度甲板強(qiáng)度、艙壁強(qiáng)度、底板強(qiáng)度等和局部強(qiáng)度.船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，按作用形式可分為：縱向強(qiáng)度、橫向強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)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(duì)結(jié)構(gòu)的影響可分為：總體性載荷和

4、局部性載荷.a） 總體性載荷：是指引起整個(gè)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(yàn)的壓力，設(shè)備不平衡造成的慣性力，局部振動(dòng)等.另外，貨物，油，水等重力及舷外水壓（靜水或波浪）既能引起引起局部結(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.2. 作用在船體結(jié)構(gòu)上的載荷，按載荷隨時(shí)間變化的性質(zhì)可分為：不變載荷，靜變載荷，動(dòng)變載荷和沖擊載荷.a）不變載荷：是指在作用時(shí)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(yàn)時(shí)的水壓等b）靜變載荷：是指載荷

5、在作用時(shí)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(dòng)周期假設(shè)干倍，又稱準(zhǔn)靜態(tài)載荷.例如：波浪載荷，液體貨物的晃動(dòng)壓力，航行中的甲板上浪等.c）動(dòng)變載荷：是指在作用時(shí)間內(nèi)的變化周期與所研究的結(jié)構(gòu)響應(yīng)的固有振動(dòng)周期同階.例如：螺旋槳引起的脈動(dòng)壓力，局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)迫（機(jī)械）震動(dòng)等.d）沖擊載荷：是指在非常短的時(shí)間內(nèi)突然作用的載荷.例如船底砰擊見圖.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(duì)其產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，該構(gòu)件的存在形式會(huì)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)力與安全因數(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

6、拉強(qiáng)度b=1.03GPa,彈性模數(shù)E=2.1X102GPa.極限應(yīng)力：材料喪失正常工作能力時(shí)的應(yīng)力jx,稱為極限應(yīng)力.塑性材料的極限應(yīng)力為其屈服點(diǎn)s.脆性材料的極限應(yīng)力為其抗拉壓強(qiáng)度b.許用應(yīng)力：為保證構(gòu)建安全工作，需有足夠的安全儲(chǔ)備，因此把極限應(yīng)力除jx以大于1的安全因數(shù)n作為材料的許用應(yīng)力，記作，即=nsbl對(duì)于塑性材料：=ns；對(duì)于脆性材料：=nb.式中ns為屈服安全因數(shù)，nb為斷裂安全因數(shù).一般取ns=1.21.5；nb=2.02.3.許用切應(yīng)力：脆性材料=0.81.0韌性材料=0.50.8第一章桿件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算1.1 型材剖面要素的計(jì)算1.1.1 型材帶板船體結(jié)構(gòu)中大多數(shù)骨架都

7、是焊接在鋼板上的，當(dāng)骨架受力發(fā)生變形時(shí)，與它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)把一定寬度的板計(jì)算在骨架剖面中，即作為它的組成部分來計(jì)算骨架梁的剖面積，慣性矩和剖面模數(shù)等幾何要素，這部分板稱為帶板或附連翼板。帶板有效面積：A=10fbt(cm2式中：f=0.3(L/b)2/3,但是不大于1;b一主要構(gòu)件支撐面積平均寬度，m;L一主要構(gòu)件的長(zhǎng)度，m;t一帶板的平均厚度，mm.此外法國(guó)，挪威等國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：計(jì)算帶板時(shí)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(jì)算剖面對(duì)中和軸的慣性矩為:f)工工frrf2ff2(力f2)f1f2 f型材

8、面板的剖面模數(shù)為:W1工h(f1工"與 h16 2f2 fI312型材帶板的剖面模數(shù)為:W2Ih2h(f2f 4 f1 2 f2 f6 271f式中，剖面中和軸至參考軸的距離為:f2h1fh2f1f2 f規(guī)律:1 .只要剖面高度h不變，增加帶板面積雖然可以增加剖面模數(shù)，但增加得極為緩慢，就是說帶板的變化對(duì)剖面模數(shù)影響不大，而且從節(jié)約材料經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來看，也不是上選。2 .增加不對(duì)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(shí)，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)格表以及其他材料手冊(cè)表1-1常見截面的慣性矩和抗彎截面系數(shù)表,gXe=D/

9、2&=1丫=兀D4/64Wx=Wy=兀D3/32=ypiJ<UrJLX：/中xI*re=D/2卜=1丫=兀（口474）/64Wx=Wy=兀D3(1-04)/32行d/DLe=h/3Ix=bh3/36Wx=bh212e=H/2Ix=(BH 3bh3/12Iy=(H-h)B 3+h(B-h)3/12Wx=BH 26-bh 36HWy=(H-h)B 3+h(B-h)3/6B1.2拉桿和短粗壓桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.2.1危險(xiǎn)點(diǎn)的位置般來說危險(xiǎn)點(diǎn)是指危險(xiǎn)截面上具有最大應(yīng)力的點(diǎn)桿件在軸向拉伸或壓縮時(shí)，最大軸力所在截面或尺寸最小的截面都可能是危險(xiǎn)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(xiǎn)

10、截面上的任何一點(diǎn)都是危險(xiǎn)點(diǎn)。1.2.2強(qiáng)度設(shè)計(jì)如下圖，當(dāng)構(gòu)件受到縱向拉伸或壓縮時(shí)，該構(gòu)件的強(qiáng)度校核標(biāo)準(zhǔn)為:axax需要加強(qiáng)當(dāng)次要區(qū)域結(jié)構(gòu)受到不變載荷時(shí):maxX100%<5%強(qiáng)度滿足，可以不做加強(qiáng)式中:FNmax一最大載荷，N;A受力構(gòu)件最小橫截面積，mm2;omax最大工作應(yīng)力N/mm2;4許用應(yīng)力一般在靜載情況下，桿件的抗拉強(qiáng)度要小于抗壓強(qiáng)度。1.3壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算1.3.1 細(xì)長(zhǎng)桿的穩(wěn)定性計(jì)算細(xì)長(zhǎng)壓桿往往在因強(qiáng)度不足而破壞以前，就因?yàn)樗荒芫S持直線形狀而失去正常工作能力。這是和強(qiáng)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(jiǎn)

11、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：2EIFcr="式中：系數(shù)稱為長(zhǎng)度因數(shù)；I一壓桿失穩(wěn)時(shí)截面對(duì)其中性軸的慣性矩；E一彈性模量GPa.一般低碳鋼取值200220;合金鋼取值190220壓桿在臨界載荷作用下，其橫截面上的平均應(yīng)力稱為壓桿的臨界應(yīng)力，用cr表示，即Fcr2EIcr一元(1)2A幾種常見的細(xì)長(zhǎng)中心壓桿的臨界載荷與長(zhǎng)度因數(shù)見表1-2表1-2常見的細(xì)長(zhǎng)中心壓桿的臨界載荷與長(zhǎng)度因數(shù)支持一端固定一端固定兩端固定方式一端錢支一端自由撓 曲 軸 形 狀FCrFrI.2EI2 (0.51)2EI (0

12、.71)22EI2EI4120.50.71.02.0i因?yàn)閴簵U截面的慣性的慣性半徑,Acr2E(-)2i12E*一-2令i,則有cr=式中 稱壓桿的柔度，或細(xì)長(zhǎng)比,越大，即桿越細(xì)長(zhǎng)，則臨界應(yīng)力越小,壓桿越容易失穩(wěn)。p,則只有p時(shí)，歐拉公式才成立.這類壓桿稱為大柔度桿,即細(xì)長(zhǎng)桿。1.3.2中小柔度壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算當(dāng)壓桿的<p，但大于某一界限值S時(shí)，稱其中柔度桿.其臨界應(yīng)力公式cr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.表1-3常用材料的a,b材料a/MPab/MPapSQ235鋼b372MPas235MPasa3041.1210061.6優(yōu)質(zhì)碳素鋼

13、b471MPas306MPa4612.568硅鋼b510MPas353MPa5773.744銘鋁鋼9805.296550鑄鐵332.21.453強(qiáng)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(diǎn)s（塑性材料）或抗拉強(qiáng)度b脆性材料。例如，對(duì)于塑性材料，在使用直線公式時(shí)，則要求cr所以，s<p就是直線公式的有效適用范圍。對(duì)于脆性材料，只需用b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(jì)算FFcrcr穩(wěn)定條件nw或nw式中nw為穩(wěn)定安全因數(shù)，見表表1-4L金屬結(jié)磨床油高速發(fā),構(gòu)中的缸活塞動(dòng)機(jī)挺壓桿壓桿桿桿1-4。常見的安全因數(shù)

14、機(jī)床絲精密絲水平長(zhǎng)桿桿絲杠低速發(fā)動(dòng)機(jī)挺桿冶金設(shè)備壓桿nw1.83.025252.54>4>446481.4桿件抗彎強(qiáng)度計(jì)算1.4.1 強(qiáng)度要求式中：W剖面模數(shù)（W=I/h）,mm3I中和軸的慣性矩，mm4;h一危險(xiǎn)點(diǎn)到中和軸的距離;M力矩(M=FL);F一力，N;L一力臂。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兩端自由支持跨度內(nèi)受集R,P b R2R1=-p(b/L)R2=-p(a/L)x=a, Mmax=-Pab/L1.中應(yīng)力x=L/2,Mmax=-PL/4跨度內(nèi)受均R1R2R1=R2=-Q/2M=-0.5QL(x/L-x2/L2)布載荷x=1/

15、2,Mmax=0.125QL部分跨度受均布載荷跨度內(nèi)某段受均布載荷R1QR2oxR1=-Qb/2L,R2=-Q(1-b/2L)Mmax=-0.125Qb(1+a/L)2zJR1=-(Q/2L)(b+2c);R2=-(Q/2L)(b+2a)x<a+b,R1QR2ol-x一a一b一LzM=-(Q/2L)(b+2c)x+IIa(Q/2b)(x-a)2x>a+b,M=(Q/2L)(b+2c-2L)x-Q(a+b/2)x=L/2,a=c,Mmax=-Q(2L-b)/8R1=-P(L+a)/L,R2=-Pa/L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P1R1R2P20laLJ.x

16、_a_LzRIQR2,：；.P-o1Lz.x<a,M=-Pxa<x<(a+L),M=Pa(L-x+a)/Lx>(a+L),M=0R1=-P1-a(P1-P2)/LR2=-P2-a(P2-P1)/Lx<a,M=P1xa<x<(a+L),M=P1a-a(P1-P2)(x-a)/LR1=R2=-Q(L+2a)/2x<a,M=Qx2/2a<x<(a+L),M=Qa2/2-Q(L-x)(x-a)/2兩端剛性固定M1=Pab2/L2;M2=Pa2b/L2跨度內(nèi)受均布載荷部分跨度受均布載荷Q：z一M=QL(1-6x/L+6x2L)/12M?=-QL

17、/24M1=-M2=QL/12M1=-Qa2(6-8a/L+3a2/L2)/12;M2=-Qa3(4-3a/L)/12L跨度內(nèi)某段受均布載荷M1=(2mq/3L3)abL+(2b-a)(ab-m2);M2=(2mq/3L3)abL+(2a-b)(ab-m2);a=b,M1=-M2=Qm(3L2-4m2)/12L第二章板的強(qiáng)度計(jì)算2.1板的分類船體的平板一般受到兩種類型的載荷,是垂直于板面的橫向載荷，它導(dǎo)致板發(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（Ta,或稱為中面應(yīng)力。沿板厚為線性分

18、布的應(yīng)力稱為彎曲應(yīng)力Obo板內(nèi)總應(yīng)力即為兩者之和，如圖2-1所示。I三.1+=A口bO1J圖2-1按照板在彎曲時(shí)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(shí)懸鏈應(yīng)力可以忽略的板，又稱為“絕對(duì)剛性板”;2 .有限剛性板：是指彎曲時(shí)懸鏈應(yīng)力與彎曲應(yīng)力可以比擬，同時(shí)計(jì)及這兩oxy類應(yīng)力的板為“柔性板”;3 .絕對(duì)柔性板：是指懸鏈應(yīng)力比彎曲應(yīng)力大得多，以至可2.2剛性板的應(yīng)力計(jì)算以將彎曲應(yīng)力忽略不計(jì)的板2.2.1均布載荷板內(nèi)最大正應(yīng)力的計(jì)算垂直于x軸剖面上下外表的正應(yīng)力（N/mm2）：m=±6M1/t2垂直于y軸剖面上下外表的正應(yīng)力（N/mm2）：o2=±6M2/

19、t2式中：M1一板中心處平行y軸的剖面上的最大彎矩M2一板中心處平行x軸的剖面上的最大彎矩M1和M2的取值可參考：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ababab0ba2)a02b)x=0,y=0,°|22)22)22)x=ay=bLr.0M1M2NiN2RiR2UeiJa/b審k1Etk1K2Pb2K2K3Pb2K3K4PbK4K5PbK5K6Pb2K6K7pabK71.00.04430.04790.04790.3380.3380.2500.2501.10.05300.04940.05530.3460.360-1.20.06160.05010.0

20、6260.3520.3800.2600.2851.30.06970.05040.06930.3570.397-1.40.07700.05060.07530.3610.4110.2650.3101.50.08430.05000.08120.3630.424-1.60.09060.04930.08620.3660.4350.2670.3321.70.09640.04860.09080.3670.444-1.80.10170.04790.09480.3680.4520.2710.3471.90.10640.04710.09850.3690.459-2.00.11060.04640.10170.370

21、0.4650.2720.3643.00.13360.04040.11850.3710.4930.2720.4104.00.14000.03840.12350.3710.4980.2720.4355.00.14160.03750.12460.3710.5000.2720.452oc0.14220.03750.12500.3710.5000.2720.500ab(22)表2-2ab22四周剛性固定的板ab（0b）22a2（a0）2b）x=0,x=ay=0,y=bLr.°MM2N1N2RR2UeiJa/b里k1Etk1K2Pb2K2K3Pb2K3K4Pb2K4K5Pb2K5K6Pb2K6K

22、7pab長(zhǎng)1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.03.04.05.00c表2-3兩對(duì)辿自由支持，兩對(duì)辿剛性固定的板a>bavb.fi-（a0）aba.m2abqox2222ox2222MyMM>y.fk1pb2k2Pb2k1pa2k2pa2a/bk1k2b/ak1k21.00.03320.02441.00.03320.02441.10.03700.03091.10.03560.02301.20.04010.03771.20.03740.02161.30.04260.04471.30.03880.02021.40.04460.05171.40.03990.0

23、1891.50.04600.05851.50.04060.01721.60.04690.06501.6-1.70.04740.07111.7-1.80.04760.07681.8-1.90.04760.08211.9-2.00.04740.08692.00.04210.01423.00.04210.11443.0-4.00.03900.12234.0-5.00.03790.12435.0-oc0.03750.1250OC0.04170.0125由表格數(shù)據(jù)可知，局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是否滿足要求，主要取決于以下幾點(diǎn)1 .保證板格在載荷作用下具有足夠強(qiáng)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(biāo)

24、志板的承載能力喪失或破壞。板可能承載比這大幾倍的載荷，然后才以任意一明顯方式破壞，或其變形大得不可容許。而扶強(qiáng)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(huì)傳到扶強(qiáng)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(qiáng)才的屈服，這時(shí)就需要調(diào)整板格比例增加加強(qiáng)筋。第三章區(qū)域詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 外板設(shè)計(jì)船體外板由平板龍骨、船底板、毗列板、舷側(cè)列板和舷頂列板等組成.海船標(biāo)準(zhǔn)將外板劃分為中部0.4L、離船端0.075L以及中間過渡部分三大區(qū)域，并按橫骨架式和縱骨架式分別給出了最小厚度計(jì)算值.3.1.1 船底板船底板是指由平板龍骨至毗列板之間的外板。在海船中部0.4L

25、區(qū)域內(nèi)船底板厚度不應(yīng)小于一下公式計(jì)算值。1 .船底為橫骨架式時(shí)t10.072sE1(L110)./Fbmmt27.0sJ(dhFbmm2 .船底為縱骨架式時(shí)t10.043sE1(L230)肩mmt25.6s(d%)Fbmm式中：s一肋骨間距和縱骨間距，m。計(jì)算時(shí)，取值不小于0.001x6L+0.5m；d吃水，m；L一船長(zhǎng)，m,計(jì)算時(shí)，橫骨架式L不大于200m,縱骨架式L不大于190m;h1h1=0.26C,計(jì)算時(shí)取值不大于0.26d;C一系數(shù)，C0.0412L4,當(dāng)L<90m時(shí)300L3/2、“C10.75(),當(dāng)900L&300m1002E-E11，其中S為船底桁材或龍骨間距，

26、m；S2Fb折減系數(shù)，F(xiàn)b上，b為龍骨處的總縱彎曲應(yīng)力，N/mm2,彎曲許用應(yīng)力，N/mm2;對(duì)于外板應(yīng)不小于0.7,對(duì)于船長(zhǎng)小于65m的船舶Fb=1o3.1.2 平板龍骨平板龍骨的厚度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不小于船底板的厚度加2mm。并同時(shí)規(guī)定，平板龍骨的寬度b應(yīng)在整個(gè)船長(zhǎng)內(nèi)保持不變，而且應(yīng)不小于按下式計(jì)算值：B=900+3.5L(mm)式中L為船長(zhǎng)，m。另外，平板龍骨的寬度不必大于1800mm。3.1.3 毗列板毗列板厚度均應(yīng)不小于相鄰的船底板厚度.當(dāng)船底和舷側(cè)采用縱骨架式且毗部不設(shè)縱骨時(shí)，該處的橫向強(qiáng)力構(gòu)件或相當(dāng)觸肘板的間距S不超過下值t2tS810一J-mmDr；r式中：D一型深，m；r一毗部半徑，

27、mm；t一毗列板厚度，mm,應(yīng)滿足于t>r/165,t>t10其中t1是與毗列板相鄰船底板的厚度，mm。3.1.4 舷側(cè)外板舷側(cè)為橫骨架式時(shí)，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：1 .距基線3/4D以上時(shí)，應(yīng)不小于t10.06s(L110)后mmt24.2s(dh2(mm)2 .距基線1/4D以下毗列板除外時(shí)，應(yīng)不小于下值ti0.072sE1(L110)vFbmmt26.3s,(d%)Fb(mm)3 .距基線1/4D以下和距基線3/4D區(qū)域內(nèi)，板厚t用內(nèi)插法求得,舷側(cè)為縱骨架式時(shí)，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:1 .距基線1/2D以上時(shí)，應(yīng)不小

28、于t10.06s(L110)/7mmt24.2s(dh2(mm)2 .距基線1/4D以下時(shí)，應(yīng)不小于下值t10.06s(L110)VKmmt25.4s.(dh1)Fb(mm)上述各式中：s一肋骨或縱骨間距，m,計(jì)算時(shí)，取值不小于0.001X6L+0.5m；d吃水，m；L一船長(zhǎng)，m.計(jì)算時(shí)，不大于200m；h2h2=0.5C,計(jì)算時(shí)取值不大于0.36d;Fb、兒、C同前2sE-E1與，其中S為舷側(cè)縱桁間距，m;SFd一折減系數(shù)，F(xiàn)d,d為甲板處的總縱彎曲應(yīng)力，N/mm2,為彎曲許用應(yīng)力，N/mm2;對(duì)于甲板應(yīng)不小于0.7,對(duì)于船長(zhǎng)小于65m的船舶Fb=1.3 .距基線1/2和距基線1/4D以上時(shí)

29、，板厚t用內(nèi)插法求得.3.1.5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(qiáng)力甲板邊板厚度的0.8倍.同時(shí)不小于下式計(jì)算值。橫骨架式t10.085sE1(L110)；Fdmmt21.05s,(L75(mm)縱骨架式t10.06s(L110)盧？mmt20.9s,(L75(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(jì)甲板包括強(qiáng)力甲板、甲板邊板與下層甲板等。3.2.1 強(qiáng)力甲板1 .在船中0.4L區(qū)域內(nèi)，開口邊線外強(qiáng)力甲板

30、厚度t除應(yīng)符合中剖面模數(shù)要求外，還不得小于下值:用皿力口tt10.085sE1(L1110).Fd橫骨架式1'1八mm(mm)(mm)(mm)t21.05s.(L75縱骨架式t10.06s(Li110).Fdt20.9s,(L-75m;式中：s橫梁或縱骨間距，m,計(jì)算時(shí)取值不小于0.0016L+0.5L1=船長(zhǎng)L,m,計(jì)算取值不必大于200m;Fd-折算系數(shù);2sZ2m。S，其中，S為甲板總桁間距,當(dāng)甲板開口寬度小于0.4B時(shí)，則開口邊線外強(qiáng)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(qiáng)力甲板厚度t應(yīng)不小于按

31、以下計(jì)算所得之值:mmt0.9s,(L75式中符號(hào)意義同前，值得一提的是，對(duì)離穿端部0.075L區(qū)域內(nèi)，骨材間距s應(yīng)不小于0.6mo對(duì)錨機(jī)、絞車和吊座下甲板應(yīng)采用加厚板，一般增厚在26mm3.2.2 甲板邊板甲板邊板厚度應(yīng)不小于強(qiáng)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+500mm,但不必大于1800mmo而在船端，應(yīng)不小于船中部寬度的65%。3.2.3 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(jì)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(jì)算所得化t=10s(mm)式中s為橫梁或縱骨間

32、距，m計(jì)算時(shí)取值不小于0.0016L+0.5m;2 .第三甲板和平臺(tái)甲板的厚度應(yīng)不得小于t0.9s(L753.2.4 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(jì)的計(jì)算載荷，標(biāo)準(zhǔn)把這種各層甲板上所受的橫向載荷通常以計(jì)算壓頭高度h來表示.1.201.露天強(qiáng)力甲板計(jì)算壓頭高頭2100 3L1000( D d150)(m)距艄垂線0.075L以前的露天強(qiáng)力和艄樓甲 板距艄垂線0.075L0.15L 以前的露天強(qiáng)力和艄樓甲板距齷垂線0.075L以后的露天強(qiáng)力和齷樓甲板露天強(qiáng)力甲板裝載甲板貨區(qū)域：距艄垂線0.075L以前距艄垂線0.075L0.15L之間距艄垂線0.15L以后貨

33、物甲板船舶倉(cāng)庫(kù)機(jī)艙平臺(tái)、修理間、機(jī)艙物料間居住甲板上層建筑甲板居住甲板和上層建筑甲板的露天部分縱桁、強(qiáng)橫梁h0+3,縱骨、橫梁1.5 h0縱桁、強(qiáng)橫梁h0+2 ,縱桁、橫梁1.25h0縱桁、強(qiáng)橫梁h0+1 ,縱骨、橫梁1.1 h00.49p+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2.02.601.201.0增加h0-1.2式中：L-船長(zhǎng)，m;D-型深，m;d-吃水，m.2.其他位置甲板計(jì)算壓頭高度，按表3-1選取表3-1不同位置甲板計(jì)算壓頭計(jì)算壓頭/m甲板名稱與位置注：1表中p為設(shè)計(jì)負(fù)荷K

34、n/m2，當(dāng)裝載率v大于0.72m3/t時(shí)，對(duì)應(yīng)的甲板計(jì)算壓頭高度應(yīng)乘以v/0.72;2貨物甲板艙口蓋上的計(jì)算壓頭高頭，取h=Hs-1.0，但不小于甲板間高。Hs為艙口蓋板至上一層甲板的艙口圍板上緣的距離，m；3對(duì)于船長(zhǎng)小于90m的船舶，艏艉端區(qū)域的甲板縱桁和甲板強(qiáng)橫梁計(jì)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(jì)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(jì)算所得值W C1C2Dd C3shl2(cm3)2對(duì)于露天甲板WBshl(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)取值表層數(shù)C11231.05>40.9

35、3艉樓甲板1.3321.33C2,C3一系數(shù)，見表3-3表3-3甲板位置系數(shù)取值表C2C3距艏垂線0.075L以前的露天，強(qiáng)力甲板和艏樓甲板0.80.54B距艏垂線0.075L0.15L露天，強(qiáng)力甲板和艏樓甲板0.8與舷側(cè)相連接的衡量：梁0.33B0.36B，其他橫距艏垂線0.15L露天，強(qiáng)力甲板和艏樓甲板短橋樓和艉樓甲板貨物甲板及其他生活區(qū)甲板0.540.140.400.52同上同上4.04.0D型深，m;d吃水，m;B一船寬，m;當(dāng)B大于21.5m時(shí)，取21.5m;s一橫梁間距，m;l橫梁跨距，m;h計(jì)算壓頭高度，m3.2.6 甲板縱桁甲板縱桁是縱向強(qiáng)構(gòu)件，并作為橫梁或強(qiáng)橫梁的剛性支座.其

36、剖面模數(shù)不小于下值：W4.75bhl2(cm3)式中，b一甲板縱桁支撐面積的平均寬度，m;h甲板的計(jì)算壓頭高度，m；l一甲板縱桁跨距，m.當(dāng)甲板縱桁受集中載荷時(shí)，還應(yīng)不小于下式所得值：W0.102CPl(cm3)式中：P一集中載荷，kN；C一系數(shù)，按表3-4選取，其中a為P的作用點(diǎn)至縱桁兩支點(diǎn)間較遠(yuǎn)的距離，m；l一甲板縱桁跨距，m.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(qiáng)力甲板縱骨剖面模數(shù)不小于下值：2WC1shl2cm3)WC2

37、shC3sl2L2104cm3)式中：s一縱骨間距，m；h一甲板計(jì)算壓頭高度，m；l一縱骨跨距，m.C1,C2,C3系數(shù)，按表3-5確定。表3-5甲板縱骨剖面模數(shù)計(jì)算系數(shù)01,02,C3序號(hào)甲板縱骨位置區(qū)域0102031距艄垂線0.075L以前12.563.57.82距艄垂線0.075L0.15L12.5577.23距艄垂線0.15L處開口線外948.56.2開口線內(nèi)7.5405.54距艄垂線0.15L0.3L開口線外見備注開口線內(nèi)7.5405.55船中部0.4L區(qū)域開口線外10.5-開口線內(nèi)7.5405.56距齷垂線0.075L0.3L開口線外見備注開口線內(nèi)7.5405.57距齷垂線0.07

38、5L以后7.5405.5注：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)作直線過渡決定。貨物甲板縱骨剖面模數(shù)W不小于下式計(jì)算所得值：2當(dāng)船長(zhǎng)L>90m時(shí)，W2.5shl06sLcm3)2當(dāng)船長(zhǎng)L090m時(shí)，W5shlcm3)3.3 艙壁設(shè)計(jì)3.3.1 水密艙壁水密橫艙壁的設(shè)置需要滿足船舶抗沉性和強(qiáng)度的要求，水密縱艙壁沿船長(zhǎng)方向布置，一般平行于縱中剖面.其強(qiáng)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(jì)算所得值：t4.2s%'hmm，且不小于5.5mms一扶強(qiáng)材間距，m；h一在舷側(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

39、扶強(qiáng)材的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按以下式計(jì)算所得值：2WCshlcm3)式中：s扶強(qiáng)材間距，m；h一在舷側(cè)處由扶強(qiáng)材跨距中點(diǎn)量到艙壁甲板的垂直距離，m,但不小于2m；l一扶強(qiáng)材跨距，m,當(dāng)設(shè)有桁材時(shí)，為扶強(qiáng)材末端與桁材之間或桁材與桁材之間的距離；C一系數(shù)，按照下面情況選?。寒?dāng)扶強(qiáng)材端部不連接或與無扶強(qiáng)材的板直接連接時(shí)，C=6；當(dāng)扶強(qiáng)材端部用肘板連接；扶強(qiáng)材端部直接同縱向勾結(jié)搭接；扶強(qiáng)材端部直接同縱骨架勢(shì)甲板板或內(nèi)底板連接，且扶強(qiáng)材和縱骨的腹板在同一個(gè)剖面內(nèi)；扶強(qiáng)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(qiáng)材在同一直線上的至少為相同剖面的相鄰構(gòu)件時(shí)，C=3。3 .艙壁桁材

40、艙壁桁材是扶強(qiáng)材的中間剛性支撐。其強(qiáng)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(jì)算所得值2W6.6bhl2cm3I2.5Wlcm4)式中，b由桁材支撐的面積的寬度，m；h一在舷側(cè)處，由桁材跨距中點(diǎn)處量至艙壁甲板的垂直距離，m,但不小于2m；l桁材跨距，m桁材腹板高度應(yīng)不小于被支撐艙壁扶強(qiáng)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.槽形尺寸之間應(yīng)符合以下關(guān)系要求dwt(ab/3)

41、Chl2mm式中：h一在舷側(cè)處由槽形跨距中點(diǎn)量到艙壁甲板的垂直距離，m,但不小于2m;l一槽形跨距，即支撐點(diǎn)之間的距離，m;a,b,S,dw,t如以下圖所示：-54-C一系數(shù)，按表3-6取值。槽形斜面部分與平面部分的夾角x>4000當(dāng)槽形艙壁跨距超過15m時(shí)，在跨距中點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置隔板。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)符合下式要求ta/70(mm),式中，a取值如上圖。表3-6槽形艙壁端部固定情況系數(shù)一上端 下鎬直接與內(nèi)底板連接直接同甲板連接甲板上有對(duì)應(yīng)連接件有對(duì)應(yīng)支撐5.043.843.3.2 非水密艙壁設(shè)計(jì)非水密支撐艙壁的艙壁板厚應(yīng)不小于s/80mm,s為扶強(qiáng)材

42、間距，單位為mm。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(zhǎng)小于90m時(shí)，最小厚度為5mmo艙壁扶強(qiáng)材腹板高度最小值：貨艙內(nèi)150mm,甲板間艙100mm；船長(zhǎng)小于90mm時(shí)，上面區(qū)域值分別為100mm和75mm.3.4 舷側(cè)骨架設(shè)計(jì)3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)間距sb肋骨或舷側(cè)縱骨標(biāo)準(zhǔn)間距sb按下式計(jì)算：sb=1.6L+500mm式中：L為船長(zhǎng)，但不大于200m3.4.2 橫骨架式舷側(cè)骨架設(shè)計(jì)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(jì)算值2WCc1sdlcm3式中s一肋骨間距，m；d-吃水，m；c 0.65d2 D 1.45 2ci一系數(shù)，當(dāng)L<90米時(shí)，取1

43、.05;當(dāng)L方90米時(shí)，取1;m,不小于YdD一型深，m；1 一肋骨跨距，2 .強(qiáng)肋骨強(qiáng)肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計(jì)算值：2W5shlcm3式中：s強(qiáng)肋骨間距，m；1強(qiáng)肋骨跨距，m；h強(qiáng)肋骨跨距中點(diǎn)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(jì)算值：W7.8bh12cm3式中：b一舷側(cè)縱桁支撐的寬度，m；1一舷側(cè)縱桁跨距，m；h一舷側(cè)縱桁跨距中點(diǎn)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(jì)縱骨架勢(shì)舷側(cè)主要由舷側(cè)縱骨、強(qiáng)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(jì)算值2W9shlcm3式中，s一縱骨間距，m；1一縱骨跨距，m；h一

44、縱骨至船中部上甲板邊線的垂直距離，m；縱骨架式強(qiáng)肋骨強(qiáng)肋骨的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于下式計(jì)算值2W10shlcm3式中，s強(qiáng)肋骨間距，m；l強(qiáng)肋骨跨距，m；h強(qiáng)肋骨中點(diǎn)至船中部上甲板邊線的垂直距離，m;3.5上層建筑設(shè)計(jì)3.5.1 上建甲板骨架設(shè)計(jì)1甲板板st (0.02L 6). Sb照樓甲板厚度應(yīng)不小于下值tcmm式中，L一船長(zhǎng)m,取值不大于100m；S一-甲板縱骨或橫梁間距，m,計(jì)算時(shí)取值不小于Sb;sb一甲板縱骨或橫梁的標(biāo)準(zhǔn)間距，m.可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取值.tc一對(duì)于上建或甲板室內(nèi)部干燥處的甲板，取1；其他情況取0.除照樓外，上建和甲板室的甲板厚度t,應(yīng)不小于5mm,且不小于下式計(jì)算化/st(0.0

45、2LC).tcmm1.sb式中，C一系數(shù)，在第一層，C=5.5;在第二層，C=5.0;在第三層，C=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(jì)算值2W5shlcm3,且不小于25s式中，s一甲板縱骨或橫梁間距，m；l一甲板縱骨或橫梁跨距，m；h一計(jì)算壓頭，m；在第一層，h=0.9m;在第二層，h=0.6m;在第三層,h=0.45m;3.5.2 上建端壁設(shè)計(jì)1上建端壁板的厚度t應(yīng)不小于下式計(jì)算值t3s"mm對(duì)下層tmin0.01L5.0mm對(duì)其他層tmin0.01L4.0mm且不小于5mm式中s扶強(qiáng)材間距，m;L,h-意義同上.2上建端壁扶強(qiáng)材剖面模數(shù)W

46、應(yīng)不小于下式計(jì)算值2W3.5sh|cm33.5.3上建側(cè)艙壁的設(shè)計(jì)上建舷側(cè)外板厚度t應(yīng)不小于下式計(jì)算值t (0.028L 5.5);mm式中L-船長(zhǎng)，m；s-肋骨或縱骨間距，m,計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小sb;sb一肋骨或縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距，m.附錄一常用型材規(guī)格表表1球扁鋼型材帶板型高球厚剖面重量慣性重心對(duì)X-X對(duì)X-X帶板度寬度積W1矩Ix1軸X1軸的慣軸的最面積鋼HBt1A1/kgcm4-X1距性矩小剖面/cm2號(hào)/mm/mm/mm/mm2cm-1離Ix/mm4模數(shù)Y1/cmWx/cm35.050164.02.872.256.963.1349.129.17705.555174.53.482.7310.203.3866.1411.37706.060195.04.273.3515.003.7493.1814.90707.070215.05.063.9724.104.40143.219.98708.080225.05.844.5836.235.07209.325.93709.090245.57