第三節(jié) 船體強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)

1、2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)1船體強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)船體強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)一、船體強(qiáng)度的基本觀念一、船體強(qiáng)度的基本觀念 船體強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗各種外力作用的能力。船體強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗各種外力作用的能力。 船體強(qiáng)船體強(qiáng)度可分為度可分為總縱彎曲強(qiáng)度總縱彎曲強(qiáng)度 ( 亦稱為縱向強(qiáng)度亦稱為縱向強(qiáng)度) 、橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)、橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度四種度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度四種。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)2n 1. 總縱彎曲強(qiáng)度總縱彎曲強(qiáng)度n 1) 船體發(fā)生總縱彎曲變形的原因船體發(fā)生總縱彎曲變形的原因 作用在船體上有各種各樣的力作用在船體上有各種各樣的力, 例如船舶重力、慣性力、浮力，例如船舶重力

2、、慣性力、浮力，波浪沖擊力、螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的水動壓力、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動力等波浪沖擊力、螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的水動壓力、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動力等等。在這些力的作用下，船舶結(jié)構(gòu)有可能會發(fā)生各種各樣變形或等。在這些力的作用下，船舶結(jié)構(gòu)有可能會發(fā)生各種各樣變形或破壞。破壞。其中對船體最危險(xiǎn)的是由于船舶重力和浮力引起的沿著整其中對船體最危險(xiǎn)的是由于船舶重力和浮力引起的沿著整個(gè)船長方向上發(fā)生的總縱彎曲變形和破壞。個(gè)船長方向上發(fā)生的總縱彎曲變形和破壞。 船舶靜浮于水中，對于整個(gè)船體來講，重力和浮力大小相等，船舶靜浮于水中，對于整個(gè)船體來講，重力和浮力大小相等，方向相反，且重心方向相反，且重心 G 和浮心和浮心 B 作用于

3、同一條垂線上，如圖作用于同一條垂線上，如圖 1-59 （a）所示。但對于沿船長方向上）所示。但對于沿船長方向上某一小區(qū)段某一小區(qū)段來講，其重力和浮來講，其重力和浮力的大小并不一定相等，如圖力的大小并不一定相等，如圖 1-59 （ b ）所示。如果將船體沿）所示。如果將船體沿船長方向分成若干個(gè)可活動的小分段，則在各個(gè)分段上，重力大船長方向分成若干個(gè)可活動的小分段，則在各個(gè)分段上，重力大于浮力的分段會下沉，而重力小于浮力的分段會上浮。但由于船于浮力的分段會下沉，而重力小于浮力的分段會上浮。但由于船體是一個(gè)彈性的整體結(jié)構(gòu)，不允許各分段有上下相對移動，而只體是一個(gè)彈性的整體結(jié)構(gòu)，不允許各分段有上下相對

4、移動，而只能沿船長方向發(fā)生縱向彎曲變形。能沿船長方向發(fā)生縱向彎曲變形。 因此，因此，引起船體結(jié)構(gòu)發(fā)生縱向彎曲變形的原因，主要是由于沿引起船體結(jié)構(gòu)發(fā)生縱向彎曲變形的原因，主要是由于沿船長方向每一點(diǎn)上的重力和浮力分布不均勻造成船長方向每一點(diǎn)上的重力和浮力分布不均勻造成的。的。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)3n2）總縱彎曲力矩和剪力）總縱彎曲力矩和剪力n 船體結(jié)構(gòu)抵抗總縱彎曲力矩和剪力作用的能力稱為船體結(jié)構(gòu)抵抗總縱彎曲力矩和剪力作用的能力稱為船體總縱彎曲強(qiáng)度，簡稱縱向強(qiáng)度。船體總縱彎曲強(qiáng)度，簡稱縱向強(qiáng)度。n 總縱彎曲力矩和剪力總縱彎曲力矩和剪力n 由于外力的作用，沿船長方向分布，將會產(chǎn)生一種

5、沿船長各由于外力的作用，沿船長方向分布，將會產(chǎn)生一種沿船長各區(qū)段上下參差不齊的變形趨勢和縱向彎曲變形趨勢，這種內(nèi)部之區(qū)段上下參差不齊的變形趨勢和縱向彎曲變形趨勢，這種內(nèi)部之間的相互作用力稱為內(nèi)力。內(nèi)力分為兩種，一種是由內(nèi)部上下移間的相互作用力稱為內(nèi)力。內(nèi)力分為兩種，一種是由內(nèi)部上下移動趨勢構(gòu)成的內(nèi)力，稱為動趨勢構(gòu)成的內(nèi)力，稱為剪力剪力，另一種是由彎曲變形趨勢引起的，另一種是由彎曲變形趨勢引起的內(nèi)力，稱為內(nèi)力，稱為彎曲力矩。彎曲力矩。n （2）船體總縱彎曲變形的形式）船體總縱彎曲變形的形式 船體總縱彎曲變形的形式有船體總縱彎曲變形的形式有中拱和中垂中拱和中垂兩種。如果船體中部兩種。如果船體中部浮

6、力大于重力，而首尾端浮力小于重力，則船體將發(fā)生中部上拱、浮力大于重力，而首尾端浮力小于重力，則船體將發(fā)生中部上拱、首尾端下垂，首尾端下垂， 稱為中拱。船體發(fā)生稱為中拱。船體發(fā)生中拱中拱變形時(shí)，變形時(shí)，甲板受拉，船甲板受拉，船底受壓，底受壓，如圖如圖 1-59 （ c ）所示。如果船體中部重力大于浮力，）所示。如果船體中部重力大于浮力，而首尾端重力小于浮力，則船體將發(fā)生中部下垂而首尾上翹，而首尾端重力小于浮力，則船體將發(fā)生中部下垂而首尾上翹， 稱為中垂。船體發(fā)生稱為中垂。船體發(fā)生中垂中垂變形時(shí)，變形時(shí)，甲板受壓，船底受拉甲板受壓，船底受拉，如圖，如圖1 -59 （ d ）所示。）所示。2022-

7、2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)4n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 研究表明，使船體可能發(fā)生研究表明，使船體可能發(fā)生最大彎曲力矩和剪力最大彎曲力矩和剪力的原因，是的原因，是浮力和重力的大小以及分布處于下述狀態(tài)：浮力和重力的大小以及分布處于下述狀態(tài)：n浮力的大小和分布浮力的大小和分布 當(dāng)船舶在海上遇到這樣一種波浪：波的形狀為當(dāng)船舶在海上遇到這樣一種波浪：波的形狀為坦谷波坦谷波，即波，即波峰較陡而波谷平坦，且波長峰較陡而波谷平坦，且波長等于船長等于船長 L ，波高，波高 H 等于波長等于波長的的 1/20( L 120 m 時(shí)時(shí)) 或波高等于或波高等于 30+2 m( L

8、 120 m 時(shí)時(shí)) ，船，船與波的相對位置是波峰位于船中或波谷位于船中時(shí)，船舶所受到與波的相對位置是波峰位于船中或波谷位于船中時(shí)，船舶所受到的浮力分布對船體總縱彎曲強(qiáng)度是最為不利的。上述這種波稱為的浮力分布對船體總縱彎曲強(qiáng)度是最為不利的。上述這種波稱為標(biāo)準(zhǔn)波標(biāo)準(zhǔn)波。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)5n 重力的大小和分布重力的大小和分布n 船舶重力大小和沿船長方向的分布，主要決船舶重力大小和沿船長方向的分布，主要決定于船舶的裝載狀態(tài)。研究表明，定于船舶的裝載狀態(tài)。研究表明，在載重分布合在載重分布合理的情況下，船舶滿載出港、滿載到港、壓載出理的情況下，船舶滿載出港、滿載到港、壓載出港、壓載

9、到港，船舶重力的分布對船體總縱彎曲港、壓載到港，船舶重力的分布對船體總縱彎曲強(qiáng)度都是不利的分布。強(qiáng)度都是不利的分布。如果遇到標(biāo)準(zhǔn)波，則作用如果遇到標(biāo)準(zhǔn)波，則作用在船體上的彎曲力矩和剪力有可能達(dá)到最大值。在船體上的彎曲力矩和剪力有可能達(dá)到最大值。n 油船滿載航行油船滿載航行中，如遇到標(biāo)準(zhǔn)波，且波谷位中，如遇到標(biāo)準(zhǔn)波，且波谷位于船中，則船體可能于船中，則船體可能會發(fā)生最大的中垂彎曲變形會發(fā)生最大的中垂彎曲變形。 n 中機(jī)型貨船滿載航行中機(jī)型貨船滿載航行中，如果遇到標(biāo)準(zhǔn)波，且中，如果遇到標(biāo)準(zhǔn)波，且波峰位于船中，則船體可能波峰位于船中，則船體可能會發(fā)生最大的中拱彎會發(fā)生最大的中拱彎曲變形。曲變形。 2

10、022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)6n 4)總縱彎曲力矩和剪力沿船長方向的分布總縱彎曲力矩和剪力沿船長方向的分布 作用在船體上的總縱彎曲力矩和剪力沿船長方向的分布作用在船體上的總縱彎曲力矩和剪力沿船長方向的分布 如圖如圖 1-60 所示。所示。 n (1)船體的最大彎曲力矩一般位于船中船體的最大彎曲力矩一般位于船中 0 4 船長范圍內(nèi)。船長范圍內(nèi)。n (2)船體的最大剪力位于距首尾兩端約船體的最大剪力位于距首尾兩端約 1 4 船長附近。船長附近。n (3)最大彎曲力矩處，剪力值等于零。最大彎曲力矩處，剪力值等于零。n (4)由于船舶首尾兩端是自由的，所以船體首尾兩端的彎曲力矩和剪力總是由于船

11、舶首尾兩端是自由的，所以船體首尾兩端的彎曲力矩和剪力總是等于零。等于零。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)7n 2。橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度n 1）橫向強(qiáng)度）橫向強(qiáng)度 船體橫向強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)船體橫向強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)抵抗橫向作用力抵抗橫向作用力的能力。的能力。 船體橫向強(qiáng)度主要是由橫梁、肋骨、肋板，肘板組成的船體橫向強(qiáng)度主要是由橫梁、肋骨、肋板，肘板組成的肋骨框肋骨框架架和橫艙壁以及與它們相連的外板、甲板板等來承擔(dān)。一般海船和橫艙壁以及與它們相連的外板、甲板板等來承擔(dān)。一般海船的船體橫向強(qiáng)度是足夠的的船體橫向強(qiáng)度是足夠的 。n 2）局部強(qiáng)度）局部強(qiáng)度 局部

12、強(qiáng)度是船體結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度是船體結(jié)構(gòu)抵抗局部外力作用抵抗局部外力作用的能力。的能力。 在局部外力作用下局部結(jié)構(gòu)的變形或破壞。常見的有：當(dāng)船舶在局部外力作用下局部結(jié)構(gòu)的變形或破壞。常見的有：當(dāng)船舶壓載航行在波浪中發(fā)生縱搖時(shí)，由于船首吃水太淺會使船首底部壓載航行在波浪中發(fā)生縱搖時(shí)，由于船首吃水太淺會使船首底部受到猛烈地砰擊作用，而使船底板發(fā)生凹陷變形；船舶靠碼頭時(shí)受到猛烈地砰擊作用，而使船底板發(fā)生凹陷變形；船舶靠碼頭時(shí)船體舷側(cè)外板與碼頭的碰撞和擠壓；在冰區(qū)航行時(shí)船體受冰塊的船體舷側(cè)外板與碼頭的碰撞和擠壓；在冰區(qū)航行時(shí)船體受冰塊的擠壓作用；船舶尾部受螺旋槳的激振力作用；桅和吊桿及各種甲擠壓作用；船舶尾部

13、受螺旋槳的激振力作用；桅和吊桿及各種甲板機(jī)械設(shè)備等對船體結(jié)構(gòu)的局部作用力都會船體結(jié)構(gòu)發(fā)生局部變板機(jī)械設(shè)備等對船體結(jié)構(gòu)的局部作用力都會船體結(jié)構(gòu)發(fā)生局部變形或破壞。對于較大的局部作用力一般也不進(jìn)行計(jì)算，而主要是形或破壞。對于較大的局部作用力一般也不進(jìn)行計(jì)算，而主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采取局部加強(qiáng)采取局部加強(qiáng)的辦法。的辦法。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)8n 3）扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度）扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度是指整個(gè)船體結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度是指整個(gè)船體結(jié)構(gòu)抵抗扭轉(zhuǎn)變形和破壞抵抗扭轉(zhuǎn)變形和破壞的能力。的能力。 當(dāng)船舶斜置于波浪中，或首尾貨艙內(nèi)的貨物堆放在不同的舷側(cè)一邊時(shí)，以當(dāng)船舶斜置于波浪中，或首尾貨艙內(nèi)的貨物堆放在不同

14、的舷側(cè)一邊時(shí)，以及由于其它原因產(chǎn)生的首尾左右不對稱的作用力，都會使船舶所受到的重力及由于其它原因產(chǎn)生的首尾左右不對稱的作用力，都會使船舶所受到的重力和浮力不能對稱且均勻地分布，于是會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，使船體發(fā)生扭曲變形和浮力不能對稱且均勻地分布，于是會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，使船體發(fā)生扭曲變形 。一般說來，由于一般說來，由于船舶艙口較小，均有足夠的抗扭強(qiáng)度船舶艙口較小，均有足夠的抗扭強(qiáng)度， 而對于而對于甲板上貨艙口甲板上貨艙口較大的集裝箱船，則需要采取一定的結(jié)構(gòu)措施，例如采用雙層船殼，以提高較大的集裝箱船，則需要采取一定的結(jié)構(gòu)措施，例如采用雙層船殼，以提高抗扭強(qiáng)度?？古?qiáng)度。P2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)

15、度與結(jié)構(gòu)9二、船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件二、船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件 船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件是指船體結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)加工單元，如一塊鋼板、一根角鋼船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件是指船體結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)加工單元，如一塊鋼板、一根角鋼都是一個(gè)構(gòu)件。都是一個(gè)構(gòu)件。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件按結(jié)構(gòu)構(gòu)件按其用途其用途可分為主要構(gòu)件和次要構(gòu)件；按其在船體結(jié)構(gòu)中可分為主要構(gòu)件和次要構(gòu)件；按其在船體結(jié)構(gòu)中所承擔(dān)所承擔(dān)的不同強(qiáng)度作用的不同強(qiáng)度作用可分為縱向構(gòu)件和橫向構(gòu)件?？煞譃榭v向構(gòu)件和橫向構(gòu)件。 1主要構(gòu)件主要構(gòu)件 在船體結(jié)構(gòu)中，用于支撐其它構(gòu)件的、由組合型鋼制成的大型組合構(gòu)件稱在船體結(jié)構(gòu)中，用于支撐其它構(gòu)件的、由組合型鋼制成的大型組合構(gòu)件稱為主要構(gòu)件，它是船體的主要支撐構(gòu)件，如甲

16、板縱桁、舷側(cè)縱桁、船底縱桁、為主要構(gòu)件，它是船體的主要支撐構(gòu)件，如甲板縱桁、舷側(cè)縱桁、船底縱桁、強(qiáng)橫梁、強(qiáng)肋骨、實(shí)肋板等。強(qiáng)橫梁、強(qiáng)肋骨、實(shí)肋板等。 2次要構(gòu)件次要構(gòu)件 在船體結(jié)構(gòu)中，作為甲板、外板、艙壁板等板材的在船體結(jié)構(gòu)中，作為甲板、外板、艙壁板等板材的扶強(qiáng)構(gòu)件扶強(qiáng)構(gòu)件稱為次要構(gòu)件，稱為次要構(gòu)件，如橫梁、肋骨、縱骨、艙壁扶強(qiáng)材等。如橫梁、肋骨、縱骨、艙壁扶強(qiáng)材等。 3縱向構(gòu)件縱向構(gòu)件 在船體結(jié)構(gòu)中，承擔(dān)在船體結(jié)構(gòu)中，承擔(dān)總縱彎曲強(qiáng)度的構(gòu)件總縱彎曲強(qiáng)度的構(gòu)件稱為縱向構(gòu)件，有：甲板縱桁、稱為縱向構(gòu)件，有：甲板縱桁、甲板縱骨、舷側(cè)縱桁、舷側(cè)縱骨、船底縱桁、船底縱骨、中內(nèi)龍骨、旁內(nèi)龍甲板縱骨、舷側(cè)

17、縱桁、舷側(cè)縱骨、船底縱桁、船底縱骨、中內(nèi)龍骨、旁內(nèi)龍骨、甲板、內(nèi)底板、縱向艙壁、船體外板等。骨、甲板、內(nèi)底板、縱向艙壁、船體外板等。 4橫向構(gòu)件橫向構(gòu)件 在船體結(jié)構(gòu)中在船體結(jié)構(gòu)中承擔(dān)橫向強(qiáng)度的構(gòu)件承擔(dān)橫向強(qiáng)度的構(gòu)件稱為橫向構(gòu)件，有：橫梁、強(qiáng)橫梁、稱為橫向構(gòu)件，有：橫梁、強(qiáng)橫梁、肋骨、肋板、舭肘板、舭肘板、橫艙壁等。肋骨、肋板、舭肘板、舭肘板、橫艙壁等。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)10三、船體結(jié)構(gòu)型式三、船體結(jié)構(gòu)型式 船體是一個(gè)由骨架支撐的、外面由甲板板和外板包圍的水密結(jié)構(gòu)。甲板船體是一個(gè)由骨架支撐的、外面由甲板板和外板包圍的水密結(jié)構(gòu)。甲板板和外板由鋼板制成板和外板由鋼板制成 。 船

18、體結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)中骨架的排列方式可分為船體結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)中骨架的排列方式可分為橫骨架式船體結(jié)構(gòu)、縱骨架式船橫骨架式船體結(jié)構(gòu)、縱骨架式船體結(jié)構(gòu)和混合骨架式船體結(jié)構(gòu)三種。體結(jié)構(gòu)和混合骨架式船體結(jié)構(gòu)三種。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)11n 1橫骨架式船體結(jié)構(gòu)橫骨架式船體結(jié)構(gòu) 主船體中甲板板和外板里面的支撐骨架，橫主船體中甲板板和外板里面的支撐骨架，橫向構(gòu)件布置較密，縱向構(gòu)件布置較稀的船體結(jié)構(gòu)向構(gòu)件布置較密，縱向構(gòu)件布置較稀的船體結(jié)構(gòu)稱為橫骨架式船體結(jié)構(gòu)。這種船體結(jié)構(gòu)型式稱為橫骨架式船體結(jié)構(gòu)。這種船體結(jié)構(gòu)型式實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)上上是一個(gè)由一系列間距很小的肋骨框架以及少量是一個(gè)由一系列間距很小的肋骨框架以及少量

19、的大型縱向構(gòu)件組成的。的大型縱向構(gòu)件組成的。肋骨框架肋骨框架由甲板下的橫由甲板下的橫梁、兩舷側(cè)的肋骨、底部的肋板以及連接它們的梁、兩舷側(cè)的肋骨、底部的肋板以及連接它們的梁肘板和舭肘板組成，如圖梁肘板和舭肘板組成，如圖 1-63 所示。所示。 橫骨架式船體結(jié)構(gòu)的橫骨架式船體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)是：船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠、結(jié)構(gòu)簡單、建造容易，由于肋骨及橫梁的可靠、結(jié)構(gòu)簡單、建造容易，由于肋骨及橫梁的尺寸均比較小，所以貨艙容積損失較少尺寸均比較小，所以貨艙容積損失較少 不影響不影響裝卸貨物。裝卸貨物。缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是：為了承擔(dān)較大的縱向強(qiáng)度，：為了承擔(dān)較大的縱向強(qiáng)度，必須把甲板板和船體外板做得必須把

20、甲板板和船體外板做得較厚較厚，致使，致使船體重船體重量增加，量增加，因此橫骨架式船體結(jié)構(gòu)僅適用于要求縱因此橫骨架式船體結(jié)構(gòu)僅適用于要求縱向強(qiáng)度不大的中、小型船舶。向強(qiáng)度不大的中、小型船舶。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)122縱骨架式船體結(jié)構(gòu)縱骨架式船體結(jié)構(gòu) 主船體中甲板板和外板里面的支撐骨架，縱向構(gòu)件布置較密，橫向構(gòu)件主船體中甲板板和外板里面的支撐骨架，縱向構(gòu)件布置較密，橫向構(gòu)件布置較稀的船體結(jié)構(gòu)稱為縱骨架式船體結(jié)構(gòu)。這種船體結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是布置較稀的船體結(jié)構(gòu)稱為縱骨架式船體結(jié)構(gòu)。這種船體結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是由許多由許多間距較小的縱向連續(xù)構(gòu)件和少量的大型肋骨框架組成間距較小的縱向連續(xù)構(gòu)件和少量的

21、大型肋骨框架組成?？v向連續(xù)構(gòu)件包括：。縱向連續(xù)構(gòu)件包括：縱向桁材縱向桁材 ( 甲板縱桁、船底縱桁、內(nèi)龍骨等甲板縱桁、船底縱桁、內(nèi)龍骨等) 、縱骨、縱骨 ( 甲板縱骨、舷側(cè)縱骨、甲板縱骨、舷側(cè)縱骨、船底縱骨等船底縱骨等) 。大型肋骨框架由強(qiáng)橫梁、強(qiáng)肋骨和肋板組成，大型肋骨框架由強(qiáng)橫梁、強(qiáng)肋骨和肋板組成，如圖如圖 1-64 所示。所示。 縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的縱向強(qiáng)度由船體外板、甲板板以及縱向連續(xù)構(gòu)件一起縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的縱向強(qiáng)度由船體外板、甲板板以及縱向連續(xù)構(gòu)件一起承擔(dān)。橫向強(qiáng)度主要由大型肋骨框架及其附連的甲板板和外板來承擔(dān)。承擔(dān)。橫向強(qiáng)度主要由大型肋骨框架及其附連的甲板板和外板來承擔(dān)。由于由于船舶

22、的首尾端縱向強(qiáng)度要求較小，船舶的首尾端縱向強(qiáng)度要求較小，所以采用縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的船舶，所以采用縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的船舶，其首其首尾端是采用橫骨架式結(jié)構(gòu)的。尾端是采用橫骨架式結(jié)構(gòu)的。 縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：船體縱向強(qiáng)度大，甲板板和船體外板可以做是：船體縱向強(qiáng)度大，甲板板和船體外板可以做得薄些，減輕船體重量。得薄些，減輕船體重量。缺點(diǎn)缺點(diǎn)是：由于貨艙內(nèi)布置有大型肋骨框架，艙容的是：由于貨艙內(nèi)布置有大型肋骨框架，艙容的利用率較低些，且貨物裝卸不便，但它并不妨礙液體貨物的裝卸。因此，縱利用率較低些，且貨物裝卸不便，但它并不妨礙液體貨物的裝卸。因此，縱骨架式船體結(jié)構(gòu)主要適用于骨

23、架式船體結(jié)構(gòu)主要適用于要求縱向強(qiáng)度較高的大型油船要求縱向強(qiáng)度較高的大型油船。n3混合骨架式船體結(jié)構(gòu)混合骨架式船體結(jié)構(gòu) 混合骨架式船體結(jié)構(gòu)，其混合骨架式船體結(jié)構(gòu)，其主船體中段的強(qiáng)力甲板和船底主船體中段的強(qiáng)力甲板和船底采用縱骨架式結(jié)采用縱骨架式結(jié)構(gòu)，而舷側(cè)和下甲板采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，如圖構(gòu)，而舷側(cè)和下甲板采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，如圖 1-65 所示，其首尾端亦采用橫所示，其首尾端亦采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。骨架式結(jié)構(gòu)。 混合骨架式船體結(jié)構(gòu)吸取了橫骨架式船體結(jié)構(gòu)和縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的優(yōu)混合骨架式船體結(jié)構(gòu)吸取了橫骨架式船體結(jié)構(gòu)和縱骨架式船體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，即船體縱向強(qiáng)度大，也有足夠的橫向強(qiáng)度，所以目前在大、中型干貨船點(diǎn)，即

24、船體縱向強(qiáng)度大，也有足夠的橫向強(qiáng)度，所以目前在大、中型干貨船上得到廣泛采用上得到廣泛采用2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)132022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)142022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)15四、船體結(jié)構(gòu)四、船體結(jié)構(gòu)n1船體外板和甲板板船體外板和甲板板n1）船體外板）船體外板n船體外板的組成船體外板的組成 船體外板由船底外板、舭部外板和舷側(cè)外板三部分組成。船底外板包括中船體外板由船底外板、舭部外板和舷側(cè)外板三部分組成。船底外板包括中心線處的平板龍骨及其兩側(cè)的船底板；舭部外板又稱為舭列板；舷側(cè)外板包心線處的平板龍骨及其兩側(cè)的船底板；舭部外板又稱為舭列板；舷側(cè)外板包括舷側(cè)列板

25、和舷頂列板，如圖括舷側(cè)列板和舷頂列板，如圖 1-66 所示，舷頂列板又稱為舷側(cè)厚板。所示，舷頂列板又稱為舷側(cè)厚板。 外板由許多塊鋼板拼接而成，外板由許多塊鋼板拼接而成，鋼板的長邊都是沿船長方向布置鋼板的長邊都是沿船長方向布置。由許多塊。由許多塊鋼板鋼板逐塊端接而成的連續(xù)長條板稱為列板逐塊端接而成的連續(xù)長條板稱為列板。平板龍骨稱為。平板龍骨稱為 K 列板，其左右相列板，其左右相鄰兩列板為一列板，再次為鄰兩列板為一列板，再次為 B 列板，依次類推，如圖列板，依次類推，如圖 1-66 所示。所示。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)16n外板的作用外板的作用 保證船體水密性。保證船體水密性。 承擔(dān)

26、船體總縱彎曲強(qiáng)度、橫向強(qiáng)度和局部強(qiáng)度。承擔(dān)船體總縱彎曲強(qiáng)度、橫向強(qiáng)度和局部強(qiáng)度。 承受各種作用力，如舷外水壓力、波浪沖擊力、塢墩反作用力、外界的碰撞、承受各種作用力，如舷外水壓力、波浪沖擊力、塢墩反作用力、外界的碰撞、擠壓和擱淺等作用力擠壓和擱淺等作用力。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)17n 外板厚度分布外板厚度分布n 外板厚度分布的原則是外板厚度分布的原則是 按按總縱彎曲力矩沿船長方向總縱彎曲力矩沿船長方向的分布和的分布和總縱彎曲應(yīng)力沿船深方向總縱彎曲應(yīng)力沿船深方向的分布規(guī)律來確定，對于個(gè)別受力較大的分布規(guī)律來確定，對于個(gè)別受力較大的部位和外板開口，則采用局部加強(qiáng)。的部位和外板開口

27、，則采用局部加強(qiáng)。n 外板厚度沿船長方向的分布外板厚度沿船長方向的分布 根據(jù)船體總縱彎曲力矩沿船長方向分布情況，船中根據(jù)船體總縱彎曲力矩沿船長方向分布情況，船中 0 。4 L 區(qū)區(qū)域內(nèi)，外板厚度最大，向首尾兩端逐漸減薄，離船端域內(nèi)，外板厚度最大，向首尾兩端逐漸減薄，離船端 0 075 L 區(qū)域內(nèi)的外板厚度最薄，如圖區(qū)域內(nèi)的外板厚度最薄，如圖 l-67 所示。所示。 平板龍骨的厚度不得小于規(guī)范所要求的船底板厚度加平板龍骨的厚度不得小于規(guī)范所要求的船底板厚度加 2 毫米毫米 。另外，平板龍骨的另外，平板龍骨的寬度寬度應(yīng)在整個(gè)船長內(nèi)保持不變。應(yīng)在整個(gè)船長內(nèi)保持不變。n 外板厚度沿肋骨圍長方向的分布外

28、板厚度沿肋骨圍長方向的分布n 根據(jù)根據(jù)彎曲應(yīng)力沿船深方向彎曲應(yīng)力沿船深方向的分布情況，平板龍骨和舷頂列板較的分布情況，平板龍骨和舷頂列板較其它列板都厚一些。因?yàn)槠渌邪宥己褚恍?。因?yàn)檫@些區(qū)域受拉、壓應(yīng)力交替作用，易疲這些區(qū)域受拉、壓應(yīng)力交替作用，易疲勞，且平板龍骨還要承受塢墩的反作用力，舷頂列板因位于與上勞，且平板龍骨還要承受塢墩的反作用力，舷頂列板因位于與上甲板連接處，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。甲板連接處，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。規(guī)范規(guī)定在船中規(guī)范規(guī)定在船中 0 4 L 區(qū)域區(qū)域內(nèi)的舷頂列板的厚度，在任何情況下均應(yīng)不小于強(qiáng)力甲板邊板厚內(nèi)的舷頂列板的厚度，在任何情況下均應(yīng)不小于強(qiáng)力甲板邊板厚度的度的 0 8

29、 倍。倍。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)18 局部加強(qiáng)局部加強(qiáng) 在容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位、受振動或波浪沖擊力較大的部在容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位、受振動或波浪沖擊力較大的部位以及外板開口處都需將外板加厚或加覆板，例如：位以及外板開口處都需將外板加厚或加覆板，例如： (1) 與尾柱與尾柱連接的外板、軸轂處的包板以及多槳尾軸架托掌固定處的外板厚連接的外板、軸轂處的包板以及多槳尾軸架托掌固定處的外板厚度，應(yīng)不小于端部外板厚度的度，應(yīng)不小于端部外板厚度的 1 5 倍，也不小于中部外板的厚倍，也不小于中部外板的厚度。度。(2)錨鏈管處的外板及其下方一塊板應(yīng)予加厚或用復(fù)板。錨鏈管處的外板及其下方一塊

30、板應(yīng)予加厚或用復(fù)板。(3)舷側(cè)貨艙門等開口角隅應(yīng)采用足夠大的圓角，在船中舷側(cè)貨艙門等開口角隅應(yīng)采用足夠大的圓角，在船中 0 5 L 范范圍內(nèi)應(yīng)加厚板或復(fù)板圍內(nèi)應(yīng)加厚板或復(fù)板。(4)外板的連續(xù)性發(fā)生突然變化的部位，外板的連續(xù)性發(fā)生突然變化的部位，如橋樓兩端的舷側(cè)外板，船首部位受波浪砰擊力作用的船底外板如橋樓兩端的舷側(cè)外板，船首部位受波浪砰擊力作用的船底外板和舷側(cè)外板等處都需局部加強(qiáng)。和舷側(cè)外板等處都需局部加強(qiáng)。 外板展開圖外板展開圖 外板展開圖是表示全船外板的每塊鋼板的位置、大小、厚度和外板展開圖是表示全船外板的每塊鋼板的位置、大小、厚度和形狀的圖紙。由于船體表面通常有形狀的圖紙。由于船體表面通

31、常有縱向和橫向雙重曲度縱向和橫向雙重曲度，故不可，故不可能用平面圖形表示出船體外板的真實(shí)形狀和大小，能用平面圖形表示出船體外板的真實(shí)形狀和大小， 只將船體表只將船體表面的面的橫向曲度伸直橫向曲度伸直（將肋骨線形伸直），而船體表面的縱向曲度（將肋骨線形伸直），而船體表面的縱向曲度不展直，是用投影長度代表實(shí)際長度（因縱向曲度較小，誤差不不展直，是用投影長度代表實(shí)際長度（因縱向曲度較小，誤差不大）。因此，大）。因此，在外板展開圖中，外板的橫向尺寸是實(shí)際長度，而在外板展開圖中，外板的橫向尺寸是實(shí)際長度，而縱向尺寸是投影長度縱向尺寸是投影長度。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)19n 2）甲板板）

32、甲板板n （ 1 ）甲板板的作用）甲板板的作用n 甲板板是船體甲板結(jié)構(gòu)的組成部分。其作用是保證頂部水密、甲板板是船體甲板結(jié)構(gòu)的組成部分。其作用是保證頂部水密、遮蔽下面空間、保證船體總縱強(qiáng)度和橫向強(qiáng)度。遮蔽下面空間、保證船體總縱強(qiáng)度和橫向強(qiáng)度。n 在船體總縱彎曲變形時(shí)承擔(dān)最大抵抗力的甲板在船體總縱彎曲變形時(shí)承擔(dān)最大抵抗力的甲板稱為強(qiáng)力甲板稱為強(qiáng)力甲板。一般船舶的上層連續(xù)甲板一般船舶的上層連續(xù)甲板(上甲板上甲板) 均為強(qiáng)力甲板。均為強(qiáng)力甲板。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)20n （ 2 ）甲板板的厚度分布）甲板板的厚度分布n 強(qiáng)力甲板板是各層甲板中最厚的甲板強(qiáng)力甲板板是各層甲板中最厚的甲板

33、。原因是：在。原因是：在各層甲板中，強(qiáng)力甲板距中和軸最遠(yuǎn)，是承擔(dān)總縱彎曲各層甲板中，強(qiáng)力甲板距中和軸最遠(yuǎn)，是承擔(dān)總縱彎曲應(yīng)力作用的主要甲板。應(yīng)力作用的主要甲板。n 在強(qiáng)力甲板中，在強(qiáng)力甲板中，船中船中 0 。4 L 區(qū)域內(nèi)的甲板板最厚區(qū)域內(nèi)的甲板板最厚，向兩端逐漸減薄，如圖向兩端逐漸減薄，如圖 1-68 所示。所示。 n 強(qiáng)力甲板中，強(qiáng)力甲板中，甲板邊板最厚甲板邊板最厚。 原因是：甲板邊板位原因是：甲板邊板位于舷邊折角處，容易引起應(yīng)力集中于舷邊折角處，容易引起應(yīng)力集中 。n艙口之間的甲板板較其它處的甲板板薄。原因是：艙艙口之間的甲板板較其它處的甲板板薄。原因是：艙口之間的甲板板被艙口切斷不連續(xù)

34、，不參與總縱彎曲?？谥g的甲板板被艙口切斷不連續(xù)，不參與總縱彎曲。（ 3 ）甲板板的排列）甲板板的排列n鋼板的長邊沿船長方向布置，并平行于船體中心線。鋼板的長邊沿船長方向布置，并平行于船體中心線。n甲板邊板順著甲板邊線布置。甲板邊板順著甲板邊線布置。n大艙口之間以及首尾端的甲板，因地方狹窄，一般將大艙口之間以及首尾端的甲板，因地方狹窄，一般將鋼板橫向布置。鋼板橫向布置。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)21 （ 4 ）甲板開口處的加強(qiáng)）甲板開口處的加強(qiáng)n 在甲板板上需要開設(shè)大小不同的開口，如貨艙口、機(jī)艙口、人孔、梯口等。在甲板板上需要開設(shè)大小不同的開口，如貨艙口、機(jī)艙口、人孔、梯口等。甲板

35、板上的開口角隅處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此必須加強(qiáng)。甲板板上的開口角隅處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此必須加強(qiáng)。n 甲板上的小開口甲板上的小開口 甲板上的小開口，如人孔等，一般采用圓形或橢圓形，可不必采取補(bǔ)償和甲板上的小開口，如人孔等，一般采用圓形或橢圓形，可不必采取補(bǔ)償和加強(qiáng)措施，但橢圓形小開口的長軸應(yīng)沿船長方向布置，且開口的長寬比不小加強(qiáng)措施，但橢圓形小開口的長軸應(yīng)沿船長方向布置，且開口的長寬比不小于于 2 。n 機(jī)爐艙、貨艙口等矩形大開口機(jī)爐艙、貨艙口等矩形大開口 強(qiáng)力甲板和第二甲板上的機(jī)爐艙、強(qiáng)力甲板和第二甲板上的機(jī)爐艙、 貨艙開口的角隅是圓形時(shí)貨艙開口的角隅是圓形時(shí)，角隅處，角隅處 要求加厚板，

36、如圖要求加厚板，如圖 1-69 所示。所示。加厚加厚 板的厚度應(yīng)較同層甲板板分別增加板的厚度應(yīng)較同層甲板板分別增加 4 毫米和毫米和 2 5 毫米毫米 。第三甲板及以。第三甲板及以 下甲板下甲板 ( 包括平臺甲板包括平臺甲板) 的艙口角隅的艙口角隅 處一般不要求加厚板。處一般不要求加厚板。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)22n 2船底結(jié)構(gòu)船底結(jié)構(gòu)n 船底結(jié)構(gòu)有單層底結(jié)構(gòu)和雙層底結(jié)構(gòu)，按骨架排列型式，有船底結(jié)構(gòu)有單層底結(jié)構(gòu)和雙層底結(jié)構(gòu)，按骨架排列型式，有橫骨架式和縱骨架式。因此船底結(jié)構(gòu)可分為四種結(jié)構(gòu)型式。橫骨架式和縱骨架式。因此船底結(jié)構(gòu)可分為四種結(jié)構(gòu)型式。n 2022-2-1第三節(jié) 船體

37、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)23n1）單層底結(jié)構(gòu)）單層底結(jié)構(gòu)n （ 1 ）單層底結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件）單層底結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件 單層底結(jié)構(gòu)由船底外板和船底骨架組成。單層底結(jié)構(gòu)由船底外板和船底骨架組成。 主要構(gòu)件主要構(gòu)件 有：有：n 中內(nèi)龍骨中內(nèi)龍骨 中內(nèi)龍骨是用豎直的腹板和面板焊接而成的組合中內(nèi)龍骨是用豎直的腹板和面板焊接而成的組合T型鋼材，位型鋼材，位于船舶中縱剖面處，并焊接在平板龍骨上，與肋板同高度。于船舶中縱剖面處，并焊接在平板龍骨上，與肋板同高度。 中內(nèi)龍骨一般應(yīng)貫通全船，是一個(gè)縱向連續(xù)構(gòu)件，承擔(dān)總縱彎中內(nèi)龍骨一般應(yīng)貫通全船，是一個(gè)縱向連續(xù)構(gòu)件，承擔(dān)總縱彎曲強(qiáng)度、船底局部強(qiáng)度和塢墩的反作用力等，曲強(qiáng)度、船底局部強(qiáng)

38、度和塢墩的反作用力等，除首尾端外不準(zhǔn)有除首尾端外不準(zhǔn)有開口開口。 橫骨架式單底結(jié)構(gòu)和縱骨架式單底結(jié)構(gòu)均有中內(nèi)龍骨。橫骨架式單底結(jié)構(gòu)和縱骨架式單底結(jié)構(gòu)均有中內(nèi)龍骨。n 旁內(nèi)龍骨旁內(nèi)龍骨 旁內(nèi)龍骨用組合旁內(nèi)龍骨用組合T型鋼材或鋼板折邊制成，位于中內(nèi)龍骨兩側(cè)型鋼材或鋼板折邊制成，位于中內(nèi)龍骨兩側(cè)對稱布置的縱向構(gòu)件，其數(shù)量按船寬不同每側(cè)各設(shè)對稱布置的縱向構(gòu)件，其數(shù)量按船寬不同每側(cè)各設(shè) l 2 道，與道，與肋板同高，肋板同高，在肋板處間斷并焊接在肋板在肋板處間斷并焊接在肋板上。其作用與中內(nèi)龍骨相上。其作用與中內(nèi)龍骨相同。同。 橫骨架式單底結(jié)構(gòu)和縱骨架式單底結(jié)構(gòu)均有旁內(nèi)龍骨。橫骨架式單底結(jié)構(gòu)和縱骨架式單底

39、結(jié)構(gòu)均有旁內(nèi)龍骨。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)24n 肋板肋板 肋板是設(shè)在肋骨位置、從一舷伸至另一舷的橫向構(gòu)件，它在中肋板是設(shè)在肋骨位置、從一舷伸至另一舷的橫向構(gòu)件，它在中內(nèi)龍骨處間斷，而兩端與肋骨通過舭肘板牢固相連。內(nèi)龍骨處間斷，而兩端與肋骨通過舭肘板牢固相連。 肋板也是組合肋板也是組合 T 型鋼材或鋼板折邊制成。其主要作用是承型鋼材或鋼板折邊制成。其主要作用是承擔(dān)橫向強(qiáng)度。擔(dān)橫向強(qiáng)度。 橫骨架式單底結(jié)構(gòu)每一個(gè)肋位處均設(shè)一道肋板，而縱骨架式單橫骨架式單底結(jié)構(gòu)每一個(gè)肋位處均設(shè)一道肋板，而縱骨架式單底結(jié)構(gòu)則是每隔底結(jié)構(gòu)則是每隔 3 4 個(gè)肋位設(shè)個(gè)肋位設(shè)道肋板。道肋板。n 舭肘板舭肘板

40、 舭肘板是肋板與肋骨之間的連接構(gòu)件舭肘板是肋板與肋骨之間的連接構(gòu)件 。n 流水孔流水孔 在船底肋板、旁內(nèi)龍骨的下邊緣上開有的半圓形小孔在船底肋板、旁內(nèi)龍骨的下邊緣上開有的半圓形小孔 。n 船底縱骨船底縱骨 在縱骨架式單底結(jié)構(gòu)中，為加強(qiáng)縱向強(qiáng)度，在船底縱向布置有在縱骨架式單底結(jié)構(gòu)中，為加強(qiáng)縱向強(qiáng)度，在船底縱向布置有許多間距較小的船底縱骨。許多間距較小的船底縱骨。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)25n（ 2 ）單層底結(jié)構(gòu)的應(yīng)用）單層底結(jié)構(gòu)的應(yīng)用n 橫骨架式單層底結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，但抗沉橫骨架式單層底結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，但抗沉性差，主要用于性差，主要用于小型船舶以及

41、大中型船舶的首尾端小型船舶以及大中型船舶的首尾端。n 縱骨架式單層底結(jié)構(gòu)，其縱向強(qiáng)度比橫骨架式結(jié)構(gòu)好，在強(qiáng)縱骨架式單層底結(jié)構(gòu)，其縱向強(qiáng)度比橫骨架式結(jié)構(gòu)好，在強(qiáng)度要求相同的條件下，縱骨架式結(jié)構(gòu)的重量比橫骨架式結(jié)構(gòu)的輕。度要求相同的條件下，縱骨架式結(jié)構(gòu)的重量比橫骨架式結(jié)構(gòu)的輕。但縱骨架式結(jié)構(gòu)施工麻煩、復(fù)雜，且其橫向骨架一般都比較高大，但縱骨架式結(jié)構(gòu)施工麻煩、復(fù)雜，且其橫向骨架一般都比較高大，除裝液貨外，艙容利用率較低。因此，縱骨架式單底結(jié)構(gòu)除裝液貨外，艙容利用率較低。因此，縱骨架式單底結(jié)構(gòu)主要用主要用于油船或小型軍艦。于油船或小型軍艦。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)26 2）雙層底結(jié)構(gòu)）雙

42、層底結(jié)構(gòu) 雙層底結(jié)構(gòu)由船底外板、內(nèi)底板、內(nèi)底邊板及船底骨架組成。雙層底結(jié)構(gòu)由船底外板、內(nèi)底板、內(nèi)底邊板及船底骨架組成。 (1)雙層底的作用雙層底的作用 當(dāng)船舶遇到觸礁等事故使船底破損時(shí)，內(nèi)底板可阻止海水浸入當(dāng)船舶遇到觸礁等事故使船底破損時(shí)，內(nèi)底板可阻止海水浸入艙內(nèi)，確保船舶和貨物的安全，提高船舶抗沉性。艙內(nèi)，確保船舶和貨物的安全，提高船舶抗沉性。 增加船底強(qiáng)度，包括總縱彎曲強(qiáng)度、橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度。增加船底強(qiáng)度，包括總縱彎曲強(qiáng)度、橫向強(qiáng)度、局部強(qiáng)度。 雙層底艙可用作壓載水艙、淡水艙、燃油艙等，雙層底艙可用作壓載水艙、淡水艙、燃油艙等， 此外，還可以此外，還可以降低船舶重心，增加船舶穩(wěn)性降低船舶

43、重心，增加船舶穩(wěn)性 。 大型油船設(shè)雙層底可防止海洋油污染。大型油船設(shè)雙層底可防止海洋油污染。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)27n（ 2 ）雙層底結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件）雙層底結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件n 中桁材中桁材( 中底桁中底桁) 中桁材是位于船舶中縱剖面處的底縱桁，是縱向連續(xù)的強(qiáng)力構(gòu)中桁材是位于船舶中縱剖面處的底縱桁，是縱向連續(xù)的強(qiáng)力構(gòu)件，要求在船中部件，要求在船中部 o 75L 區(qū)域范圍內(nèi)應(yīng)連續(xù)區(qū)域范圍內(nèi)應(yīng)連續(xù) 。為了減小自由。為了減小自由液面的影響和增加強(qiáng)度，在船中部液面的影響和增加強(qiáng)度，在船中部 0 75 L 區(qū)域內(nèi)不準(zhǔn)開人孔區(qū)域內(nèi)不準(zhǔn)開人孔或減輕孔等?；驕p輕孔等。 中桁材是鋼板制成的大型構(gòu)件

44、，與雙層底同高度，其作用是承中桁材是鋼板制成的大型構(gòu)件，與雙層底同高度，其作用是承擔(dān)總縱彎曲強(qiáng)度、局部強(qiáng)度及塢墩的反作用力等。擔(dān)總縱彎曲強(qiáng)度、局部強(qiáng)度及塢墩的反作用力等。 橫骨架式橫骨架式 和和 縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)均設(shè)置中桁材。縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)均設(shè)置中桁材。n 旁桁材旁桁材( 旁底桁、側(cè)桁材旁底桁、側(cè)桁材) 旁桁材是位于中桁材兩側(cè)對稱布置的底縱桁。旁桁材是位于中桁材兩側(cè)對稱布置的底縱桁。 據(jù)船寬不同每據(jù)船寬不同每側(cè)各設(shè)側(cè)各設(shè) 1 2 道。道。旁桁材在肋板處間斷旁桁材在肋板處間斷，并焊接在肋板上。旁桁，并焊接在肋板上。旁桁材可以開設(shè)人孔、減輕孔、流水材可以開設(shè)人孔、減輕孔、流水 ( 油油) 孔

45、和空氣孔等?？缀涂諝饪椎?。 旁桁材也是鋼板制成的大型構(gòu)件，與雙層底同高度，其作用與旁桁材也是鋼板制成的大型構(gòu)件，與雙層底同高度，其作用與中桁材相同。中桁材相同。 橫骨架式橫骨架式 和縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)均設(shè)置旁桁材。和縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)均設(shè)置旁桁材。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)28 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)292022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)30n 箱形中桁材箱形中桁材( 箱形中底桁箱形中底桁)n 箱形中桁材俗稱箱形中桁材俗稱管隧，管隧，由兩道平行設(shè)置的中桁材側(cè)板與內(nèi)底由兩道平行設(shè)置的中桁材側(cè)板與內(nèi)底板、船底板及骨架共同組成一個(gè)水密的箱形結(jié)構(gòu)。板、船底板及骨架共同組

46、成一個(gè)水密的箱形結(jié)構(gòu)。 箱形中桁材的結(jié)構(gòu)有以下箱形中桁材的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)特點(diǎn)：n 為使箱形中桁材能擱置在塢內(nèi)墩木上，兩中桁材側(cè)板之間的為使箱形中桁材能擱置在塢內(nèi)墩木上，兩中桁材側(cè)板之間的距離不大于距離不大于 2 m 。n 為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，箱形中桁材內(nèi)設(shè)有縱向及橫向的加強(qiáng)構(gòu)件。為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，箱形中桁材內(nèi)設(shè)有縱向及橫向的加強(qiáng)構(gòu)件。 n 箱形中桁材一般只箱形中桁材一般只設(shè)在機(jī)艙前壁至防撞艙壁之間的雙層底內(nèi)設(shè)在機(jī)艙前壁至防撞艙壁之間的雙層底內(nèi)。在在機(jī)艙前壁處機(jī)艙前壁處設(shè)有水密人孔，在箱形中桁材的前端設(shè)有通向露天設(shè)有水密人孔，在箱形中桁材的前端設(shè)有通向露天甲板的甲板的應(yīng)急出口應(yīng)急出口，其出口的關(guān)閉裝置應(yīng)能兩面

47、操縱。，其出口的關(guān)閉裝置應(yīng)能兩面操縱。n 箱形中桁材的作用箱形中桁材的作用：n 承擔(dān)總縱彎曲強(qiáng)度、局部強(qiáng)度及塢墩反作用力。承擔(dān)總縱彎曲強(qiáng)度、局部強(qiáng)度及塢墩反作用力。n 可將可將艙底水管、壓載水管系集中布置在箱形中桁材內(nèi)，避免艙底水管、壓載水管系集中布置在箱形中桁材內(nèi)，避免管子穿過貨艙妨礙裝貨和貨物受損管子穿過貨艙妨礙裝貨和貨物受損，并有利于維修。，并有利于維修。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)31n 肋板肋板n 肋板是設(shè)在雙層底內(nèi)肋位上的橫向構(gòu)件，其主要作用肋板是設(shè)在雙層底內(nèi)肋位上的橫向構(gòu)件，其主要作用是承擔(dān)橫向強(qiáng)度和起分隔作用。是承擔(dān)橫向強(qiáng)度和起分隔作用。n 肋板有以下幾種：肋板有以下

48、幾種：n 水密肋板或油密肋板水密肋板或油密肋板。在規(guī)定壓力下能保持水密或。在規(guī)定壓力下能保持水密或油密的肋板，用來分隔不同用途的雙層底艙油密的肋板，用來分隔不同用途的雙層底艙 。n 實(shí)肋板。亦稱為主肋板實(shí)肋板。亦稱為主肋板，與雙層底同高度，在，與雙層底同高度，在中桁中桁材處間斷并焊接在中桁材上材處間斷并焊接在中桁材上。實(shí)肋板上開有人孔、減輕。實(shí)肋板上開有人孔、減輕孔、流水孔及空氣孔等。貨艙內(nèi)的橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)孔、流水孔及空氣孔等。貨艙內(nèi)的橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)至少每隔至少每隔 4 個(gè)肋距設(shè)置一道實(shí)肋板。個(gè)肋距設(shè)置一道實(shí)肋板。n 組合肋板。組合肋板。橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)中，在橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)中，在

49、不設(shè)置實(shí)肋板不設(shè)置實(shí)肋板的肋位上應(yīng)設(shè)置組合肋板的肋位上應(yīng)設(shè)置組合肋板。 n 輕型肋板。輕型肋板。橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)中，在橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)中，在不設(shè)置實(shí)肋不設(shè)置實(shí)肋板的肋位上可設(shè)置輕型肋板代替組合肋板板的肋位上可設(shè)置輕型肋板代替組合肋板。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)32n 內(nèi)底板和內(nèi)底邊板內(nèi)底板和內(nèi)底邊板n 內(nèi)底板內(nèi)底板。是雙層底頂部的水密鋪板。是雙層底頂部的水密鋪板。 在每個(gè)雙層底艙內(nèi)底板在每個(gè)雙層底艙內(nèi)底板的對角線位置上開設(shè)兩個(gè)人孔，并裝有水密的人孔蓋。的對角線位置上開設(shè)兩個(gè)人孔，并裝有水密的人孔蓋。n 內(nèi)底邊板內(nèi)底邊板是內(nèi)底邊緣與舭列板相連接的一列板。由于該處容是內(nèi)底邊緣與舭

50、列板相連接的一列板。由于該處容易積水，腐蝕較為嚴(yán)重，所以比內(nèi)底板要厚一些。其結(jié)構(gòu)型式如易積水，腐蝕較為嚴(yán)重，所以比內(nèi)底板要厚一些。其結(jié)構(gòu)型式如圖圖 1-74 所示。所示。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)33n 下傾式：下傾式：容易形成舭部污水溝，積聚艙底污水。一般為容易形成舭部污水溝，積聚艙底污水。一般為干貨船干貨船所采用。所采用。n 水平式：水平式：相當(dāng)于將內(nèi)底板延伸到舷側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是艙內(nèi)平坦，提相當(dāng)于將內(nèi)底板延伸到舷側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是艙內(nèi)平坦，提高了船舶安全性，且施工方便，但為了排泄艙底積水，要求設(shè)置高了船舶安全性，且施工方便，但為了排泄艙底積水，要求設(shè)置污水阱。水平式污水阱。水平式多用于客

51、船多用于客船或近首尾端的雙層底結(jié)構(gòu)?；蚪孜捕说碾p層底結(jié)構(gòu)。n 上傾式：上傾式：其優(yōu)點(diǎn)是便于裝卸散貨，但也需設(shè)污水阱。一般應(yīng)用其優(yōu)點(diǎn)是便于裝卸散貨，但也需設(shè)污水阱。一般應(yīng)用于于散貨船散貨船。n 折曲式：折曲式：對提高船舶安全性最好對提高船舶安全性最好 。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)34n 縱骨縱骨n 縱骨有船底縱骨和內(nèi)底縱骨，為縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)所有?？v骨有船底縱骨和內(nèi)底縱骨，為縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)所有。 可使船底板減薄?？墒勾装鍦p薄。n 為了保證縱骨的連續(xù)性，在為了保證縱骨的連續(xù)性，在非水密肋板上開孔讓縱骨穿過非水密肋板上開孔讓縱骨穿過，但應(yīng)與肋板和該處的加強(qiáng)筋焊接。而但應(yīng)與肋板和

52、該處的加強(qiáng)筋焊接。而在水密肋板處，一般縱骨是在水密肋板處，一般縱骨是中斷中斷的，并用肘板與水密肋板連接。但的，并用肘板與水密肋板連接。但船長超過船長超過200m時(shí)，船底時(shí)，船底縱骨應(yīng)穿過水密肋板。縱骨應(yīng)穿過水密肋板。n 舭肘板舭肘板n 每個(gè)肋位上都設(shè)有舭肘板，用于肋骨下端與肋板的連接每個(gè)肋位上都設(shè)有舭肘板，用于肋骨下端與肋板的連接 。舭。舭肘板上一般開有圓形減輕孔。肘板上一般開有圓形減輕孔。 n （3）雙層底結(jié)構(gòu)的應(yīng)用）雙層底結(jié)構(gòu)的應(yīng)用n 橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)。一般應(yīng)用于中小型船舶。橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)。一般應(yīng)用于中小型船舶。n 縱骨架式雙層底結(jié)構(gòu)。雖然其施工復(fù)雜、麻煩，但在同等強(qiáng)縱骨架式雙層底結(jié)

53、構(gòu)。雖然其施工復(fù)雜、麻煩，但在同等強(qiáng)度要求下，其結(jié)構(gòu)重量比橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)輕。所以目前度要求下，其結(jié)構(gòu)重量比橫骨架式雙層底結(jié)構(gòu)輕。所以目前大型大型干貨船、散裝貨船、集裝箱船的中部均采用這種結(jié)構(gòu)。干貨船、散裝貨船、集裝箱船的中部均采用這種結(jié)構(gòu)。 2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)35n 3舷側(cè)結(jié)構(gòu)舷側(cè)結(jié)構(gòu)n 舷側(cè)結(jié)構(gòu)是指連接船底與上甲板的側(cè)壁。舷側(cè)結(jié)構(gòu)是指連接船底與上甲板的側(cè)壁。 n 1）舷側(cè)結(jié)構(gòu)的組成和型式）舷側(cè)結(jié)構(gòu)的組成和型式 n 舷側(cè)結(jié)構(gòu)由舷側(cè)外板和舷側(cè)骨架組成。舷側(cè)骨架是舷側(cè)結(jié)構(gòu)由舷側(cè)外板和舷側(cè)骨架組成。舷側(cè)骨架是舭肘板至上甲板之間舭肘板至上甲板之間的的骨架結(jié)構(gòu)，也有橫骨架式和縱骨

54、架式兩種。骨架結(jié)構(gòu)，也有橫骨架式和縱骨架式兩種。n（1）橫骨架式舷側(cè)骨架）橫骨架式舷側(cè)骨架n 橫骨架式舷側(cè)骨架有兩類：橫骨架式舷側(cè)骨架有兩類：n 一類是只設(shè)單一的主肋骨，如圖一類是只設(shè)單一的主肋骨，如圖1-63所示，一般用于貨艙區(qū)域的舷側(cè)，所示，一般用于貨艙區(qū)域的舷側(cè)，但也有應(yīng)用于全船舷側(cè)的。但也有應(yīng)用于全船舷側(cè)的。 n 另一類是強(qiáng)肋骨式橫骨架舷側(cè)。其骨架有主肋骨、強(qiáng)肋骨和舷側(cè)縱桁等，另一類是強(qiáng)肋骨式橫骨架舷側(cè)。其骨架有主肋骨、強(qiáng)肋骨和舷側(cè)縱桁等，如圖如圖1-75所示。它具有較好的橫向強(qiáng)度和局部強(qiáng)度，因而用在所示。它具有較好的橫向強(qiáng)度和局部強(qiáng)度，因而用在機(jī)艙機(jī)艙或舷側(cè)需或舷側(cè)需要特別加強(qiáng)的船艙

55、中。要特別加強(qiáng)的船艙中。 n（2）縱骨架式舷側(cè)骨架）縱骨架式舷側(cè)骨架 n 縱骨架式舷側(cè)骨架由舷側(cè)縱骨、強(qiáng)肋骨等組成，如圖縱骨架式舷側(cè)骨架由舷側(cè)縱骨、強(qiáng)肋骨等組成，如圖164所示，這種結(jié)構(gòu)所示，這種結(jié)構(gòu)主要用于油船上。主要用于油船上。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)36 （3）舷側(cè)的抗冰加強(qiáng)）舷側(cè)的抗冰加強(qiáng) n 在冰區(qū)航行的船舶，某些部位受到冰的撞擊或擠壓，在冰區(qū)航行的船舶，某些部位受到冰的撞擊或擠壓， 必須適必須適當(dāng)加強(qiáng)。一般在當(dāng)加強(qiáng)。一般在首部貨艙首部貨艙的主肋骨之間裝設(shè)中間肋骨，用于局部的主肋骨之間裝設(shè)中間肋骨，用于局部加強(qiáng)，如圖加強(qiáng)，如圖1-76所示。所示。2022-2-1第三節(jié)

56、船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)37 2）舷側(cè)骨架的主要構(gòu)件）舷側(cè)骨架的主要構(gòu)件n（1）肋骨）肋骨n 主肋骨主肋骨 主肋骨即通常所稱的肋骨，是位于防撞艙壁與尾尖艙艙壁之間，主肋骨即通常所稱的肋骨，是位于防撞艙壁與尾尖艙艙壁之間，在最下層甲板以下的肋骨在最下層甲板以下的肋骨 ，如圖，如圖1-75所示。所示。n 甲板間肋骨甲板間肋骨 又稱為間艙肋骨。又稱為間艙肋骨。 在多甲板船上，位于兩層甲板之間的肋骨。在多甲板船上，位于兩層甲板之間的肋骨。n 中間肋骨中間肋骨 中間肋骨是為抗冰加強(qiáng)用的、在主肋骨間距中點(diǎn)處裝設(shè)的小肋中間肋骨是為抗冰加強(qiáng)用的、在主肋骨間距中點(diǎn)處裝設(shè)的小肋骨。骨。 n 強(qiáng)肋骨強(qiáng)肋骨 是一種比主肋骨尺寸

57、大得多的肋骨，因其腹板較高，所以也稱是一種比主肋骨尺寸大得多的肋骨，因其腹板較高，所以也稱為寬板肋骨，一般都采用組合為寬板肋骨，一般都采用組合“T”型鋼或帶折邊的寬板制成。型鋼或帶折邊的寬板制成。 在在橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中中設(shè)強(qiáng)肋骨是為了局部加強(qiáng)設(shè)強(qiáng)肋骨是為了局部加強(qiáng)，如機(jī)艙、艙，如機(jī)艙、艙口端粱處等。在縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中，強(qiáng)肋骨用于支撐舷側(cè)縱骨，口端粱處等。在縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中，強(qiáng)肋骨用于支撐舷側(cè)縱骨，并與強(qiáng)橫梁、肋板一起組成大型肋骨框架，保證船體橫向強(qiáng)度。并與強(qiáng)橫梁、肋板一起組成大型肋骨框架，保證船體橫向強(qiáng)度。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)38n （2）舷側(cè)縱骨（圖）

58、舷側(cè)縱骨（圖1-64）n 是縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中，在舷側(cè)沿船長方向布置的是縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中，在舷側(cè)沿船長方向布置的縱向構(gòu)件縱向構(gòu)件 。在安裝時(shí)，必須保持縱向連續(xù)，當(dāng)與。在安裝時(shí)，必須保持縱向連續(xù)，當(dāng)與強(qiáng)肋強(qiáng)肋骨相交時(shí)，強(qiáng)肋骨腹板應(yīng)開切口讓縱骨通過，在橫艙壁骨相交時(shí)，強(qiáng)肋骨腹板應(yīng)開切口讓縱骨通過，在橫艙壁處，舷側(cè)縱骨則間斷，處，舷側(cè)縱骨則間斷，但要用肘板與橫艙壁相連。但要用肘板與橫艙壁相連。n （3）舷側(cè)縱桁（圖）舷側(cè)縱桁（圖1-75）n 是在舷側(cè)沿船長方向布置的大型縱向構(gòu)件，用與強(qiáng)是在舷側(cè)沿船長方向布置的大型縱向構(gòu)件，用與強(qiáng)肋骨同高度的組合肋骨同高度的組合“T”型鋼或鋼板折邊制成。它型鋼或鋼板

59、折邊制成。它是橫是橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中唯一的縱向構(gòu)件骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中唯一的縱向構(gòu)件，多用于機(jī)艙及首尾，多用于機(jī)艙及首尾尖艙的舷側(cè)。在縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中只設(shè)縱骨。尖艙的舷側(cè)。在縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中只設(shè)縱骨。n 舷側(cè)縱桁在肋骨處，其舷側(cè)縱桁在肋骨處，其腹板上應(yīng)開切口讓肋骨通過腹板上應(yīng)開切口讓肋骨通過。為保證強(qiáng)肋骨的連續(xù)性，為保證強(qiáng)肋骨的連續(xù)性，舷側(cè)縱桁在強(qiáng)肋骨處間斷舷側(cè)縱桁在強(qiáng)肋骨處間斷。舷。舷側(cè)縱桁在橫艙壁處也是間斷的，但要用肘板與橫艙壁可側(cè)縱桁在橫艙壁處也是間斷的，但要用肘板與橫艙壁可靠連接?？窟B接。 （4）梁肘板（圖）梁肘板（圖1-76） 用于連接甲板下的橫梁與肋骨的三角形鋼板用于連接甲板下的橫

60、梁與肋骨的三角形鋼板 。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)393）舷側(cè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用）舷側(cè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 （1）橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)一般用于小型船舶、干貨船、運(yùn)煤或谷物）橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)一般用于小型船舶、干貨船、運(yùn)煤或谷物的散裝貨船、中小型油船。的散裝貨船、中小型油船。 （2）縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于）縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于大型油船及礦砂船大型油船及礦砂船。2022-2-1第三節(jié) 船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)40n 4甲板結(jié)構(gòu)甲板結(jié)構(gòu) n 1）甲板結(jié)構(gòu)的組成、型式及其應(yīng)用）甲板結(jié)構(gòu)的組成、型式及其應(yīng)用 甲板結(jié)構(gòu)由甲板結(jié)構(gòu)由甲板板和甲板骨架甲板板和甲板骨架組成。甲板骨架有橫梁、強(qiáng)橫梁、組成。甲板骨架有橫梁、強(qiáng)橫