鋼結(jié)構(gòu)考試知識(shí)點(diǎn)及鋼結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度計(jì)算

鋼結(jié)構(gòu)上1.鋼結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。2.鋼材的三個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)為屈服點(diǎn)，抗拉強(qiáng)度，伸長(zhǎng)率。3.鋼材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。4.鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板，熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的。建筑常用的熱軋型鋼包括角鋼，槽鋼，工字鋼，H型鋼和部分T型鋼鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：材料的強(qiáng)度高，塑性韌性好；材質(zhì)均勻，和力學(xué)計(jì)算的假定比較符合；制造簡(jiǎn)便，施工周期短；質(zhì)量輕；鋼材耐腐蝕性差；鋼材耐熱但不耐火。設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)需處理兩方面因素：結(jié)構(gòu)和構(gòu)件抗力；荷載施加于結(jié)構(gòu)的效應(yīng)5.結(jié)構(gòu)用鋼為何要選用塑性、韌性好的鋼材？塑性好則結(jié)構(gòu)破壞前變形比較明顯從而可減少脆性破壞的危險(xiǎn)性，并且塑性變形還能調(diào)整局部高峰應(yīng)力，使之趨于平緩。韌性好表示在動(dòng)荷載作用下破壞時(shí)要吸收較多的能量，同樣也降低脆性破壞的危險(xiǎn)程度6.用于鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須具有哪些性能？（1）較高的強(qiáng)度。即抗拉和屈服強(qiáng)度比較高（2）足夠的變形能力，即塑性韌性好。（3）良好的加工性能。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235鋼和低合金高強(qiáng)度鋼Q345，Q390，Q4207.鋼材的主要強(qiáng)度指標(biāo)和變形性能都是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件一次拉伸試驗(yàn)確定的。彈性階段，彈塑性階段，塑性階段，應(yīng)變硬化階段材料的比例極限與焊接構(gòu)件整體試驗(yàn)所得的比例極限有差別：殘余應(yīng)力的影響屈服點(diǎn)意義：作為結(jié)構(gòu)計(jì)算中材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)或材料抗力標(biāo)準(zhǔn)；形成理想彈塑性體的模型，為發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算理論提供基礎(chǔ)低碳鋼和低合金鋼有明顯的屈服點(diǎn)和屈服平臺(tái)，而熱處理鋼材沒有，規(guī)定永久變形0.2%時(shí)的應(yīng)力作為屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率代表材料斷裂前具有的塑性變形的能力8.冷彎性能：按規(guī)定彎心直徑將試樣彎曲180°,其表面及側(cè)面無(wú)裂紋或分層則為冷彎試驗(yàn)合冷彎性能是判斷鋼材塑性變形能力及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。沖擊韌性：韌性是鋼材斷裂時(shí)吸收機(jī)械能能力的量度9.鋼是含碳量小于2%的鐵碳合金，碳大于2%則為鑄鐵碳素結(jié)構(gòu)鋼由純鐵，碳及雜質(zhì)元素組成，純鐵約占99%，碳及雜質(zhì)元素1%碳含量提高，鋼材強(qiáng)度提高，塑性，韌性，冷彎性能，可焊性及抗銹蝕能力下降硫，氧元素使鋼材發(fā)生熱脆，而磷，氮元素使鋼材發(fā)生冷脆10.冷加工硬化：在常溫下加工叫冷加工。冷拉，冷彎，沖孔，機(jī)械剪切等加工使鋼材產(chǎn)生很大塑性變形，塑性變形后的鋼材在重新加荷時(shí)將提高屈服點(diǎn)，同時(shí)降低塑性和韌性時(shí)效硬化：鋼材緊隨時(shí)間的增長(zhǎng)而轉(zhuǎn)脆；應(yīng)變時(shí)效指應(yīng)變硬化又加時(shí)效硬化。鋼材對(duì)溫度相當(dāng)敏感，相比之下，低溫性能更重要。隨溫度升高，普通鋼強(qiáng)度下降較快溫度達(dá)600℃，其屈服強(qiáng)度僅為室溫時(shí)的1/3左右，此時(shí)已不能承擔(dān)荷載。彈性模量在500℃急劇下降，600℃為40%，250℃附近有蘭脆現(xiàn)象11.疲勞破壞屬于脆性破壞；疲勞斷裂三階段：裂紋的形成，裂紋緩慢發(fā)展，最后迅速斷裂12.選擇鋼材時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性；荷載性質(zhì)（靜載動(dòng)載）；連接方法（焊接鉚接螺栓連接）；工作條件（溫度及腐蝕）。對(duì)于重要結(jié)構(gòu)、直接承受動(dòng)載的結(jié)構(gòu)、處于低溫條件下的結(jié)構(gòu)及焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用質(zhì)量較高的鋼材。結(jié)構(gòu)安全可靠，用材經(jīng)濟(jì)合理13.規(guī)范對(duì)軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算，規(guī)定凈截面的平均應(yīng)力不應(yīng)超過鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。14.鋼結(jié)構(gòu)承載能力三個(gè)層次：截面承載能力（強(qiáng)度問題：材料強(qiáng)度，應(yīng)力性質(zhì)及其在截面分布），構(gòu)件承載能力（整體剛度），結(jié)構(gòu)承載能力（局部失穩(wěn)）。15.軸心受力構(gòu)件截面形式：熱軋型鋼截面，冷彎薄壁型鋼截面，型鋼和鋼板連接成的組合截面對(duì)截面形式要求：能提供承載力所需的截面積，制作簡(jiǎn)便，便于和相鄰構(gòu)件連接，截面開展而壁厚較薄16.焊接梁截面延長(zhǎng)度的改變方式：變化梁的高度；變化翼緣板面積來改變梁的截面（對(duì)于承受均部荷載或多個(gè)集中荷載的簡(jiǎn)支梁，約在距兩端支座L/6處改變截面經(jīng)濟(jì)17．按強(qiáng)度條件選擇梁截面：初選截面，滿足抗彎條件選出經(jīng)濟(jì)合理的，梁跨度不大時(shí)是否有軋制型鋼，截面較大時(shí)，選用由兩塊翼緣板和一腹板組成的焊接截面（容許最大最小梁高度，經(jīng)濟(jì)梁高）。梁截面驗(yàn)算，包括彎曲正應(yīng)力、剪應(yīng)力、局部壓應(yīng)力和折算應(yīng)力。設(shè)計(jì)梁截面時(shí)還需剛度驗(yàn)算，組合梁需板件局部穩(wěn)定或屈曲后強(qiáng)度驗(yàn)算，整體失穩(wěn)。19.幾何缺陷（初始彎曲，初始偏心，板件的初始不平衡）；力學(xué)缺陷（初始應(yīng)力和力學(xué)參數(shù)的不均勻性）。殘余應(yīng)力是影響最大的力學(xué)缺陷，并不影響強(qiáng)度承載能力。幾何缺陷實(shí)質(zhì)上是以附加應(yīng)力的形式促使剛度提前消失而降低穩(wěn)定承載能力。穩(wěn)定問題具有多樣性，整體性，相關(guān)性影響軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性主要因素：截面的縱向殘余應(yīng)力，構(gòu)件初彎曲，荷載作用點(diǎn)的初偏心，構(gòu)件的端部約束條件。焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度無(wú)影響，會(huì)降低結(jié)構(gòu)的剛度。20.當(dāng)綴條采用單角鋼時(shí)，按軸心壓桿驗(yàn)算其承載能力，但必須將設(shè)計(jì)強(qiáng)度按《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》規(guī)定乘以折減系數(shù)，原因是偏心受壓構(gòu)件。截面無(wú)對(duì)稱軸構(gòu)件總是彎扭屈曲，不宜用作軸心壓桿。21.格構(gòu)式：由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)，多作成桁架和格構(gòu)柱。22.在彈性階段，側(cè)面角焊縫應(yīng)力沿長(zhǎng)度方向的分布為兩頭大中間小23.當(dāng)實(shí)腹梁腹板高厚比滿足時(shí)，為保證腹板的局部穩(wěn)定應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋和縱向加勁肋，必要時(shí)配置短加勁肋。對(duì)于的梁，一般應(yīng)配置橫向加勁肋并計(jì)算局部穩(wěn)定。在梁的支座處和上翼緣有較大固定荷載設(shè)置支承加勁肋。時(shí)，無(wú)局部壓應(yīng)力不設(shè)加勁肋，有局部壓應(yīng)力按構(gòu)造在腹板上配橫向加勁肋。腹板加勁肋構(gòu)造要求：在腹板兩側(cè)成對(duì)配置對(duì)僅受靜荷載或較小動(dòng)載可單側(cè)配置。梁受固定集中荷載作用，當(dāng)局部壓應(yīng)力不能滿足要求時(shí)，采用在集中荷載作用處設(shè)加勁肋是較合理的措施。24.承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的工字形截面壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算公式中，截面塑性發(fā)展系數(shù)γx=1.05、γy=1.2。箱形截面γx=γy=1.05。需計(jì)算疲勞的梁γx=γy=1。25.一寬度為b、厚度為t的鋼板上有一直徑為d0的孔，則鋼板的凈截面面積為bt—dt26.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Q235鋼的屈服點(diǎn)不低于235N/mm。27.普通螺栓連接抗剪時(shí)是依靠孔壁承壓和栓桿抗剪來傳力。28.有側(cè)移的單層鋼框架，采用等截面柱，柱與基礎(chǔ)固接，與橫梁鉸接，框架平面內(nèi)柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ是2。搖擺柱的計(jì)算長(zhǎng)度取幾何長(zhǎng)度即μ是1。軸心受壓柱兩端固定0.5；一端固定一端鉸支0.7；兩端鉸支1；一端固定一端無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)自由側(cè)移1；一端固定一端自由2；一端鉸支一端無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)移229.除了鋼材的性能和各種力學(xué)指標(biāo)，在鋼結(jié)構(gòu)的制造和使用中，還可能受到的影響的因素有：冷加工硬化，溫度影響，應(yīng)力集中。30.試驗(yàn)證明，鋼材的疲勞強(qiáng)度主要與構(gòu)造狀況、應(yīng)力幅和循環(huán)荷載重復(fù)次數(shù)有關(guān)，而與鋼材的強(qiáng)度并無(wú)明顯關(guān)系。31.鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板，型鋼通過必要的連接組成構(gòu)件，各構(gòu)件再通過一定的安裝連接而形成整體結(jié)構(gòu)。連接部位具足夠的強(qiáng)度，剛度，延性。32.鋼結(jié)構(gòu)連接方法：焊接，鉚接，普通螺栓連接，高強(qiáng)度螺栓連接。高強(qiáng)度螺栓抗剪連接分為摩擦型連接和承壓型連接33.焊接優(yōu)缺點(diǎn)：既省工又不減損鋼材截面，構(gòu)造簡(jiǎn)單，焊縫連接密封性好結(jié)構(gòu)剛度大，殘余應(yīng)力殘余變形矯正費(fèi)工，局部裂縫一經(jīng)發(fā)生易擴(kuò)展到整體，冷脆問題突出焊縫缺陷：裂紋，氣孔，燒穿，未焊透34.施焊條件差的高空安裝焊縫，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9。35.焊縫連接形式按被連接構(gòu)件間的相對(duì)位置分為平接，撘接，T形連接，角接。焊縫形式：對(duì)接焊縫（對(duì)接正焊縫，對(duì)接斜焊縫）和角焊縫（正面角焊縫，側(cè)面角焊縫）焊縫按施焊位置：俯焊，立焊，橫焊，仰焊斷續(xù)焊縫間斷距離L在受壓構(gòu)件不大于15t，受拉30t，t為較薄的。36.焊縫符號(hào)由指引線和表示焊縫截面形狀的基本符號(hào)組成。37.撘接連接不能只用一條正面角焊縫傳力，并且搭接長(zhǎng)度不得小于焊件較小厚度的5倍，同時(shí)不得小于25mm38.螺栓連接的破壞情況：螺栓桿剪斷，孔壁擠壓，鋼板被拉斷，鋼板剪斷，螺栓彎曲。39.焊縫群在扭矩作用下抗剪計(jì)算基本假定：被連接構(gòu)件在扭矩作用下繞焊縫有效截面形心旋轉(zhuǎn)，焊縫有效截面任一點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與形心的連線，其受力大小與其至焊縫群形心的距離成正比，力的方向與其和焊縫群形心的連線相垂直。40.什么是結(jié)構(gòu)的一階分析和二階分析？結(jié)構(gòu)在荷載作用下必然有變形。當(dāng)變形和構(gòu)件的幾何尺寸相比微不足道時(shí)，內(nèi)力分析按結(jié)構(gòu)的原始位形進(jìn)行，即忽略變形的影響。稱為一階分析；當(dāng)結(jié)構(gòu)的變形影響不再能夠被忽略，考慮變形影響的內(nèi)力分析稱為二階分析，屬于幾何非線性分析。41.延性破壞和脆性破壞的含義？超過屈服點(diǎn)即有明顯塑性變形產(chǎn)生的構(gòu)件，當(dāng)達(dá)到抗拉強(qiáng)度時(shí)將在很大變形的情況斷裂，稱為延性破壞。由于破壞前有很明顯的變形，并有較長(zhǎng)的變形持續(xù)時(shí)間，便于發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)救。與此相反，當(dāng)沒有塑性變形或只有很小塑性變形時(shí)即發(fā)生的破壞，是材料的脆性破壞。42.等穩(wěn)定的原則是什么？含義一：構(gòu)件繞兩個(gè)主軸的穩(wěn)定性力求一致，沒有強(qiáng)軸和弱軸之分；含義二：構(gòu)件的整體屈曲應(yīng)力與組成板件的局部屈曲應(yīng)力力求一致，即局部和整體的穩(wěn)定性一致。43.實(shí)際工程中，梁滿足哪些要求可以不必計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性。（1）有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連接，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí)；（2）H型鋼或工字形截面簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度與其寬度之比不超過規(guī)范規(guī)定限值時(shí)。（3）箱形截面簡(jiǎn)支梁，其截面尺寸滿足特定要求時(shí)。44.格構(gòu)式壓彎構(gòu)件為何不計(jì)算平面外的穩(wěn)定性？分格構(gòu)式壓彎構(gòu)件平面外的穩(wěn)定性在分肢驗(yàn)算時(shí)已得到保證。45.交叉腹桿平面外的計(jì)算長(zhǎng)度的確定與哪些因素有關(guān)？與桿件內(nèi)力性質(zhì)（受拉、受壓），大小及桿件斷開情況有關(guān)。46.減少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形的方法？（1）采用合理的施焊次序；（2）施焊前給構(gòu)件以一個(gè)和焊接變形相反的預(yù)變形，使構(gòu)件在焊接后產(chǎn)生的焊接變形與之正好抵消；（3）對(duì)于小尺寸焊件，在施焊前預(yù)熱，或施焊后回火，可消除焊接殘余應(yīng)力。47.應(yīng)力集中:在缺陷或截面變化處附近，應(yīng)力線曲折、密集、出現(xiàn)高峰應(yīng)力的現(xiàn)象48.梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定性？在梁的兩端作用有彎矩Mx，Mx為繞梁慣性矩較大主軸即x軸的彎矩。當(dāng)Mx較小時(shí)，梁僅在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，但當(dāng)Mx逐漸增加，達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，梁將突然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承載的能力。這種現(xiàn)象稱為梁?jiǎn)适дw穩(wěn)定。49.螺栓群在扭矩作用下抗剪計(jì)算時(shí)的假定？被連接構(gòu)件是剛性的，而螺栓則是彈性的；各螺栓繞螺栓群形心旋轉(zhuǎn)，其受力大小與其至螺栓群形心的距離成正比，力的方向與其和螺栓群形心的連線相垂直。50.回答梁截面的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定驗(yàn)算，寫出計(jì)算公式。1.彎曲正壓力≤f;2.剪應(yīng)力≤3.局部壓應(yīng)力≤f4.折算應(yīng)力≤1.1f≤β1f;5整體穩(wěn)定性≤f51.簡(jiǎn)述支承加勁肋的穩(wěn)定性計(jì)算？.支承加勁肋按承受固定集中荷載或梁支座反力的軸心受壓構(gòu)件,計(jì)算其在腹板平面外的穩(wěn)定性。此受壓構(gòu)件的截面面積A包括加勁肋和加勁肋每側(cè)15tw范圍內(nèi)的腹板面積,計(jì)算長(zhǎng)度近似地取為h0。52.回答實(shí)腹式軸心壓桿的計(jì)算步驟。1.先假定桿的長(zhǎng)細(xì)比，查出相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)，并算出對(duì)應(yīng)于假定長(zhǎng)細(xì)比的回轉(zhuǎn)半徑。2.按照整體穩(wěn)定的要求算出所需要的截面面積，確定截面的高度h和寬度b。3.先算出截面特性，按式≤f驗(yàn)算桿的整體穩(wěn)定。4.當(dāng)截面有較大削弱時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算凈截面強(qiáng)度，應(yīng)使≤f。5.驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比。53.第一類穩(wěn)定和第二類穩(wěn)定的區(qū)別？傳統(tǒng)上，將失穩(wěn)粗略地分為兩類：分支點(diǎn)失穩(wěn)和極值點(diǎn)失穩(wěn)。分支點(diǎn)失穩(wěn)的特征是：在臨界狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)從初始的平衡位形突變到與其臨近的另一平衡位形，表現(xiàn)出平衡位形的分岔現(xiàn)象。在軸心壓力作用下的完善直桿以及在中面受壓的完善平板的失穩(wěn)都屬于這一類型。沒有平衡位形分岔，臨界狀態(tài)表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)不能再承受荷載增量是極值點(diǎn)失穩(wěn)的特征，由建筑鋼材做成的偏心受壓構(gòu)件，在經(jīng)歷足夠的塑性發(fā)展過程后常呈極值點(diǎn)失穩(wěn)。彈性結(jié)構(gòu)的極限失穩(wěn)能力可依屈曲后性能分為：穩(wěn)定分岔屈曲，不穩(wěn)定分岔屈曲，躍越屈曲。鋼結(jié)構(gòu)下1.單層門式鋼架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：質(zhì)量輕；工業(yè)化程度高，施工周期短；綜合經(jīng)濟(jì)效益高；柱網(wǎng)布置比較靈活。2.門式鋼架結(jié)構(gòu)形式：按跨度：?jiǎn)慰?，雙跨，多跨；按屋面坡脊數(shù)：?jiǎn)渭箚纹?，單脊雙坡，多脊多坡。3.鋼架建筑尺寸和結(jié)構(gòu)布置：門式鋼架的跨度取橫向鋼架柱之間的距離，跨度宜為9~36m，宜以3為模數(shù)，但也可以不受模數(shù)限制，當(dāng)邊柱寬度不等時(shí)，其外側(cè)應(yīng)對(duì)齊。門式鋼架的高度應(yīng)取主軸線交點(diǎn)至地坪的高度，宜取4.5~9m，必要時(shí)可適當(dāng)放大。門式鋼架的合理間距應(yīng)綜合考慮剛架跨度、荷載條件及使用因素等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。挑檐長(zhǎng)度可根據(jù)使用要求確定，宜取件0.5~1.2m，其上翼緣坡度取與剛架斜梁坡度相同。門式鋼架輕型房屋的構(gòu)件溫度分區(qū)，縱向溫度分區(qū)＜300m，橫向溫度分區(qū)＜150m，門式鋼架輕型房屋的構(gòu)件和維護(hù)結(jié)構(gòu)通常剛度不大，溫度應(yīng)力相對(duì)較小，因此其溫度分區(qū)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式相比可以適當(dāng)放寬。伸縮縫做法：設(shè)置雙柱或在搭接檁條的螺栓處用長(zhǎng)圓孔，并使該處屋面板在構(gòu)造上允許漲縮。4.墻梁在其自重、墻體材料和水平風(fēng)荷載作用下也是雙向受彎構(gòu)件。墻梁布置要求：考慮設(shè)置門窗，挑檐，遮雨篷等構(gòu)件和維護(hù)材料的要求。墻梁應(yīng)盡量等間距設(shè)置，在墻梁的上下沿及窗框的上下沿應(yīng)設(shè)置一道墻梁。為減少豎向荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，減少墻梁的豎向撓度，可在墻梁上設(shè)置拉條，并在最上層墻梁處設(shè)置拉條將拉力傳至鋼架柱，設(shè)置原則和檁條相同。5.永久荷載：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力荷載。包括屋面、檁條、支撐、吊頂、墻面構(gòu)件和鋼架自身。6.可變荷載：屋面活荷載、屋面雪荷載與積灰荷載、吊車荷載、地震作用、風(fēng)荷載。7.荷載效應(yīng)組合規(guī)則：屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，取兩者中較大值；積灰荷載與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時(shí)考慮；施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時(shí)考慮；多臺(tái)吊車組合符合規(guī)定；需要考慮地震作用時(shí)，風(fēng)荷載不與地震作用同時(shí)考慮。9.蒙皮效應(yīng)：將屋面板視為沿屋面全長(zhǎng)伸展的深梁，可用來承受平面內(nèi)的荷載。面板可視為承受平面內(nèi)橫向剪力的腹板，其邊緣構(gòu)件可視為翼緣，受軸向拉力和壓力。10.控制截面：柱底，柱頂，柱牛腿連接處及梁端，梁跨中等截面。內(nèi)力組合：Nmax和同時(shí)出現(xiàn)的M及V的較大值；Mmax和同時(shí)出現(xiàn)的V及N的較大值；Nmin和相應(yīng)的M及V。出現(xiàn)在永久荷載和風(fēng)荷載共同作用下，當(dāng)柱腳鉸接時(shí)M=0。11.變截面門式鋼架的柱頂側(cè)移采用彈性分析方法確定內(nèi)力。計(jì)算時(shí)荷載取標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)。由于變截面門式鋼架達(dá)到極限承載力時(shí)可能會(huì)在多個(gè)截面處形成塑性鉸而使鋼架瞬間形成機(jī)動(dòng)體系，因此塑性設(shè)計(jì)不適用。12.《規(guī)程》給出柱頂側(cè)移的簡(jiǎn)化公式，可以在初選構(gòu)件截面時(shí)估算側(cè)移剛度，以免因剛度不足而需要重新調(diào)整構(gòu)件截面。如果驗(yàn)算時(shí)鋼架側(cè)移不滿足要求，需要放大柱或（和）梁的截面尺，鉸接柱腳改為剛接柱腳；或者把多跨框架中的個(gè)別搖擺柱改為上端和梁剛接。13.引進(jìn)放大系數(shù)原因：框架趨于側(cè)移或有初始側(cè)傾時(shí)，不僅框架上的荷載對(duì)框架起傾覆作用，搖擺柱上的荷載也同樣起傾覆作用。14.梁腹板加勁肋的配置：梁腹板應(yīng)在中柱連接處、較大固定集中荷載作用處和翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋。其他部位是否設(shè)置中間加勁肋，根據(jù)計(jì)算需要確定。當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度時(shí)，橫向加勁肋間距hw~2hw。15.變截面柱在鋼架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度：截面高度呈線性變化的柱，在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取h0=μrh（h柱幾何高度、μr計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)）：μr確定方法：=1\*GB3①查表法，主要用于柱腳鉸接的對(duì)稱鋼架；=2\*GB3②一階分析法，普遍適用于各種情況，并且適合上機(jī)計(jì)算；=3\*GB3③二階分析法，要求有二階分析的計(jì)算程序。16.斜梁的設(shè)計(jì)：斜梁坡度不超1:5時(shí)，因軸力很小按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度和鋼架平面外的穩(wěn)定，不計(jì)算平面內(nèi)穩(wěn)定；實(shí)腹式鋼架斜梁的平面外計(jì)算長(zhǎng)度取側(cè)向支撐點(diǎn)的間距；當(dāng)斜梁兩側(cè)翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離不等時(shí)，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。17.門式鋼架中節(jié)點(diǎn)有：梁與柱連接節(jié)點(diǎn)、梁與梁拼接節(jié)點(diǎn)及柱腳。當(dāng)有橋式吊車時(shí)，鋼架柱上還有牛腿。門式鋼架斜梁與柱的剛接連接一般采用高強(qiáng)螺栓-端板連接。構(gòu)造形式：端板豎放，端板斜放，端板平放。18.壓型鋼板的截面幾何特性可用單槽口的特性來表示。壓型鋼板的原板按表面處理方法分：鍍鋅、彩色鍍鋅、彩色鍍鋁鋅。19.壓型鋼板內(nèi)力考慮的兩種荷載組合：=1\*GB3①1.2×永久荷載+1.4×max（屋面均布活荷載，雪荷載）；=2\*GB3②1.2×永久荷載+1.4×施工檢修集中荷載換算值；當(dāng)考慮風(fēng)吸力對(duì)屋面壓型鋼板的受力影響時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行：1.0×永久荷載+1.4×風(fēng)吸力荷載20.在進(jìn)行鋼架內(nèi)力分析時(shí)，所需考慮的荷載效應(yīng)組合：=1\*GB3①1.2×永久荷載+0.9×1.4×【積灰荷載+max(屋面均布活荷載、雪荷載)】+0.9×1.4×（風(fēng)荷載+吊車豎向及水平荷載）=2\*GB3②1.0×永久荷載+1.4×風(fēng)荷載。=1\*GB3①用于截面強(qiáng)度和構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算；=2\*GB3②用于錨栓抗拉計(jì)算（承擔(dān)抗拔力）21.壓型鋼板版型表示方法：YX波高-波距-有效覆蓋寬度。22.屋面壓型鋼板側(cè)向連接方式：搭接式，扣合式，咬合式。23.檁條截面形式：實(shí)腹式和格構(gòu)式。屋面檁條一般等間距布置。沿屋脊兩側(cè)各布置一道檁條，天溝附近布置一道。當(dāng)采用壓型鋼板作圍護(hù)面時(shí)，墻梁宜布置在鋼架柱的外側(cè)，其間距墻板板型和規(guī)格確定，且不大于由計(jì)算確定的數(shù)值。24.檁條截面選擇驗(yàn)算內(nèi)容：強(qiáng)度驗(yàn)算、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、變形計(jì)算。25.檁條的截面選擇：強(qiáng)度計(jì)算：Mx/Wenx+My/Weny≤f；整體穩(wěn)定計(jì)算：變形驗(yàn)算：檁條構(gòu)造要求：檁條跨度大于4m，應(yīng)在檁條中間跨中位置設(shè)拉條；大于6m，三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條；實(shí)腹式檁條可通過檁托與剛架斜梁連接，檁托可用角鋼和鋼板做成，檁條與檁托的連接螺栓不小于2個(gè)，沿檁條高度方向布置；槽形和Z形檁條上翼緣的肢尖朝向屋脊方向減少荷載偏心引起的扭矩；計(jì)算檁條時(shí)不能把隅撐作為檁條支撐點(diǎn)。26.拉條作用：防止檁條側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，并提供X方向的中間支點(diǎn)。此中間支點(diǎn)的力需要傳到剛度較大的構(gòu)件。為此，需要在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性支撐。當(dāng)在風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣受壓時(shí)，屋面宜用自攻螺釘直接與檁條相連，拉條宜設(shè)在下翼緣附近。27.檁托由角鋼和鋼板做成，目的防止檁條端部截面的扭轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。1.吊車按其使用的頻繁程度分為8個(gè)等級(jí)。2.柱網(wǎng)布置：工藝，結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)，標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)，柱距和跨度類別盡量少。3.柱間支撐：包括上層柱間支撐和下層柱間支撐。每列柱都必須設(shè)柱間支撐；多跨廠房的中列柱的柱間支撐宜與其邊列柱的柱間支撐布置在同一柱間；下層柱間支撐一般布置在溫度區(qū)段中部，以減少縱向溫度應(yīng)力的影響；上層柱間支撐除了在下層柱間支撐布置的柱間設(shè)置外，還應(yīng)在每個(gè)溫度區(qū)段的兩端布置；每列柱頂均要布置剛性系桿。4.桁架形式的確定原則：滿足使用要求；受力合理；制造簡(jiǎn)單及運(yùn)輸與安裝方便；綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好。5.桁架的外形一般分為三角形、梯形、平行弦。桁架的常用腹桿形式：人字式、芬克式豪、式、再分式、交叉式。6.桁架主要尺寸的確定：是指跨度L和高度H?？缍萀由使用和工藝方面要求決定；高度H由經(jīng)濟(jì)條件、剛度條件、運(yùn)輸界限及屋面坡度來決定。7.屋蓋支撐的作用：=1\*GB3①保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性；=2\*GB3②保證屋蓋的剛度和空間整體性；=3\*GB3③為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支撐點(diǎn)；承擔(dān)并傳遞水平荷載；=4\*GB3④保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便。8.屋蓋支撐：上弦橫向水平支撐，下弦橫向水平支撐，縱向水平支撐（下弦），垂直之撐，系桿。垂直支撐的平面內(nèi)設(shè)上下弦系桿，屋蓋節(jié)點(diǎn)及主要支撐節(jié)點(diǎn)設(shè)剛性系桿，天窗側(cè)柱及下弦跨中設(shè)柔性系桿，屋架橫向支撐設(shè)在端部第二柱間時(shí)，則第一柱間所有系桿均為剛性系桿。9.桁架中拉桿的計(jì)算長(zhǎng)度取其節(jié)點(diǎn)之間的幾何長(zhǎng)度。10.屋架中部某些斜桿，在全跨荷載時(shí)受拉而在半跨荷載時(shí)可能變成受壓，所以內(nèi)力計(jì)算時(shí)除應(yīng)按滿跨荷載計(jì)算外，還按半跨計(jì)算，以便找出可能的最不利內(nèi)力。有節(jié)間荷載作用的屋架，可先把節(jié)間荷載分配在相鄰的節(jié)點(diǎn)上11.桁架截面形式：截面擴(kuò)展，壁厚較薄，外表平整。保證較大的承載能力，較大的抗彎剛度，便于相互連接且用料經(jīng)濟(jì)。12.梯形屋架和平行弦屋架的節(jié)點(diǎn)板把腹桿的內(nèi)力傳給弦桿，節(jié)點(diǎn)板的厚度由腹桿最大內(nèi)力來決定。在一榀屋架中，除支座處節(jié)點(diǎn)板厚度可增大2mm外，全屋架節(jié)點(diǎn)板厚度取相同。13.桁架施工圖的繪制要點(diǎn)：=1\*GB3①通常在圖紙上部繪一桁架簡(jiǎn)圖作為索引圖。對(duì)于對(duì)稱桁架，圖中一半注明桿件幾何長(zhǎng)度mm，另一半注明桿件內(nèi)力N或KN。=2\*GB3②施工詳圖中，主要圖面用以繪制屋架的正截面、上下弦的平面圖、必要的側(cè)面圖，以及某些安裝點(diǎn)或特殊零件的大詳圖，施工圖還應(yīng)有其材料表。=3\*GB3③在施工圖中，要全部注明各零件的型號(hào)與尺寸，包括加工尺寸、零件定位尺寸、空洞位置以及對(duì)工廠加工和工地施工的所有要求。=4\*GB3④各零件進(jìn)行詳細(xì)編號(hào)，零件編號(hào)要按主次、上下、左右一定順序逐一進(jìn)行，完全相同的零件號(hào)用同一編號(hào)。=5\*GB3⑤施工圖中的文字說明應(yīng)包括不易用圖表達(dá)以及為了簡(jiǎn)化圖面易于用文字說明的內(nèi)容，將圖紙全部要求表達(dá)完備。標(biāo)準(zhǔn)圖中有些說明集中做總說明，因而附圖的附注不完整。14.吊車梁設(shè)計(jì)：吊車梁承受橋式吊車產(chǎn)生的三個(gè)方向荷載作用：豎向荷載P、橫向水平荷載（剎車力及卡軌力）T、縱向水平荷載TL。15.吊車梁及制動(dòng)結(jié)構(gòu)的組成：吊車梁、制動(dòng)梁、制動(dòng)桁架、輔助桁架、水平支撐、垂直支撐。制動(dòng)結(jié)構(gòu)不僅承受橫向水平荷載，保證吊車梁的整體穩(wěn)定，同時(shí)可作為人行走道和檢修平臺(tái)。16.吊車梁的截面驗(yàn)算內(nèi)容：強(qiáng)度驗(yàn)算、整體穩(wěn)定驗(yàn)算、剛度驗(yàn)算、疲勞驗(yàn)算。1.多高層房屋結(jié)構(gòu)類型：純框架體系、柱-支撐體系、框-支撐體系。側(cè)向位移典型變形模式：剪切變形模式和彎曲變形模式。2.結(jié)構(gòu)布置提要：多高層房屋應(yīng)首選光滑曲線構(gòu)成的凸平面形式（減少風(fēng)壓作用）；盡可能采用中心對(duì)稱或雙軸對(duì)稱的平面形式（減小或避免風(fēng)荷載作用下的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)）；避免以狹長(zhǎng)形作平面形式（避免剪切滯后現(xiàn)象）；當(dāng)框筒結(jié)構(gòu)采用矩形平面形式時(shí)，應(yīng)控制其平面長(zhǎng)寬比小于1.5，不能滿足時(shí)采用束筒結(jié)構(gòu)。3.平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)：任一層的偏心率大于0.15時(shí)。結(jié)構(gòu)平面形狀有凹角，凹角伸出部分在一個(gè)方向的尺度超過該方向建筑總尺寸的25%；樓面不連續(xù)或剛度突變，包括開洞面積超過該層總面積的50%；抗水平力構(gòu)件既不平行又不對(duì)稱于側(cè)力體系的兩個(gè)互相垂直的主軸。豎向布置不規(guī)則結(jié)構(gòu)：樓層剛度小于其相鄰上層剛度的70%，且連續(xù)3層總的剛度降低超過50%；相鄰樓層質(zhì)量之比超過1.5；立面收進(jìn)尺寸的比例L1/L<0.75;豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)；任一層抗側(cè)力構(gòu)件的總受剪承載力小于其相鄰上層的80%。4.多層房屋的柱網(wǎng)布置類型：方形柱網(wǎng)，矩形柱網(wǎng)，周邊密集柱網(wǎng)。5.樓蓋作用：直接承受豎向荷載并將其傳給豎向構(gòu)件；橫隔作用。其方案選擇：滿足建筑設(shè)計(jì)要求，較小自重，便于施工，足夠的整體剛度，可靠的傳遞水平剪力。用于多高層建筑樓板：現(xiàn)澆砼樓板、預(yù)制樓板、壓型鋼板組合樓板等。6.壓型鋼板與混凝土之間水平剪力的傳遞形式：依靠壓型鋼板的縱向波槽；依靠壓型鋼板上的壓痕，小洞或沖成的不閉合的孔眼；依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋；設(shè)置于端部的錨固件。7.組合樓板的設(shè)計(jì)：依據(jù)是否考慮壓型鋼板對(duì)組合樓板承載力的貢獻(xiàn)，將其分為組合板和非組合板。強(qiáng)度驗(yàn)算包括：正截面受彎承載力、受沖剪承載力、組合板斜截面受剪承載力。8.中高層框架柱截面形式：箱型，焊接工字形，H型鋼，圓管，方管，矩形管。9.結(jié)構(gòu)是否會(huì)在水平荷載下出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，不僅和平面圖上外形是否對(duì)稱有關(guān)，還和抗側(cè)力構(gòu)件設(shè)置部位有關(guān)。鋼結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度計(jì)算

目錄緒論 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 71.1.1型材帶板 71.1.2型材剖面模數(shù)與慣性矩的計(jì)算 71.2拉桿和短粗壓桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 91.2.1危險(xiǎn)點(diǎn)的位置 91.2.2強(qiáng)度設(shè)計(jì) 91.3壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算 101.3.1細(xì)長(zhǎng)桿的穩(wěn)定性計(jì)算 101.3.2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 131.4.1強(qiáng)度要求 131.4.2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 162.2.1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) 193.1.1船底板 193.1.2平板龍骨 203.1.3舭列板 203.1.4舷側(cè)外板 203.1.5舷頂列板 223.2甲板設(shè)計(jì) 223.2.1強(qiáng)力甲板 223.2.2甲板邊板 233.2.3下層甲板 233.2.4甲板外載荷 243.2.5甲板橫梁的剖面模數(shù)W不小于下式計(jì)算所得值 253.2.6甲板縱桁 263.2.7甲板縱骨 263.3艙壁設(shè)計(jì) 273.3.1水密艙壁 273.3.2非水密艙壁設(shè)計(jì) 303.4舷側(cè)骨架設(shè)計(jì) 303.4.1標(biāo)準(zhǔn)間距sb 303.4.2橫骨架式舷側(cè)骨架設(shè)計(jì) 303.4.3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 43表6挪威（FUNDIA）公司球扁鋼 45附錄二肘板尺寸 47表7肘板尺寸 47附錄三參考文獻(xiàn) 48

緒論船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容是：選擇合適的結(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，使其具有最佳的技術(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σ與許用應(yīng)力［σ］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：總體性載荷和局部性載荷.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.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.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.靜變載荷：是指載荷在作用時(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)周期若干倍，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.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.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.比如說鋼的密度7.85(g/cm3)，抗拉強(qiáng)度=1.03GPa，彈性模數(shù)E=2.1×102GPa.極限應(yīng)力：材料喪失正常工作能力時(shí)的應(yīng)力，稱為極限應(yīng)力.塑性材料的極限應(yīng)力為其屈服點(diǎn).脆性材料的極限應(yīng)力為其抗拉（壓）強(qiáng)度.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)力除以大于1的安全因數(shù)n作為材料的許用應(yīng)力，記作，即=對(duì)于塑性材料：=；對(duì)于脆性材料：=.式中ns為屈服安全因數(shù)，nb為斷裂安全因數(shù).一般取ns=1.2~1.5；nb=2.0~2.3.許用切應(yīng)力：脆性材料=（0.8~1.0）韌性材料=（0.5~0.8）

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—主要構(gòu)件支撐面積平均寬度，m;L—主要構(gòu)件的長(zhǎng)度，m;t—帶板的平均厚度，mm.此外法國(guó)，挪威等國(guó)家的規(guī)范規(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：型材面板的剖面模數(shù)為：型材帶板的剖面模數(shù)為：式中，剖面中和軸至參考軸的距離為：規(guī)律：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。增加不對(duì)稱型材最小剖面模數(shù)的最有效辦法是增加腹板高度；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)表圖形型心位置慣性矩cm4抗彎截面系數(shù)cm3e=h/2Ix=hb3/12Iy=bh3/12Wx=bh2/6Wy=hb2/6e=H/2Ix=(BH3-bh3)/12Iy=(HB3-hb3)/12Wx=BH2/6-bh3/6HWy=HB2/6-hb3/6Be=H/2Ix=(BH3-bh3)/12Iy=[(H-h)B3+h(B-h)3]/12Wx=BH2/6-bh3/6HWy=[(H-h)B3+h(B-h)3]/6Be=D/2Ix=Iy=兀D4/64Wx=Wy=兀D3/32e=D/2Ix=Iy=兀(D4-d4)/64Wx=Wy=兀D3(1-α4)/32α=d/De=h/3Ix=bh3/36Wx=bh2/121.2拉桿和短粗壓桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.2.1危險(xiǎn)點(diǎn)的位置一般來說危險(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)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)如圖所示，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：σmax=≤[σ]強(qiáng)度滿足.σmax=＞[σ]強(qiáng)度不滿足，需要加強(qiáng)。當(dāng)次要區(qū)域結(jié)構(gòu)受到不變載荷時(shí)：×100%≤5%強(qiáng)度滿足，可以不做加強(qiáng).式中：FNmax—最大載荷，N；A—受力構(gòu)件最小橫截面積，mm2；σmax—最大工作應(yīng)力N/mm2；[σ]—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)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：Fcr=式中：系數(shù)稱為長(zhǎng)度因數(shù)；—壓桿失穩(wěn)時(shí)截面對(duì)其中性軸的慣性矩；—彈性模量GPa.（一般低碳鋼取值200~220；合金鋼取值190~220）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，用表示，即=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)支持方式兩端固定一端固定一端鉸支兩端鉸支一端固定一端自由撓曲軸形狀0.50.71.02.0因?yàn)閴簵U截面的慣性的慣性半徑，所以有=令，則有=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)。令，則只有時(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＜，但大于某一界限值時(shí)，稱其中柔度桿.其臨界應(yīng)力公式為。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Q235鋼3041.1210061.6優(yōu)質(zhì)碳素鋼4612.568硅鋼5773.744鉻鉬鋼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)(塑性材料)或抗拉強(qiáng)度（脆性材料）。例如，對(duì)于塑性材料，在使用直線公式時(shí)，則要求或所以，＜就是直線公式的有效適用范圍。對(duì)于脆性材料，只需用代替，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)算穩(wěn)定條件或式中為穩(wěn)定安全因數(shù)，見表1-4。表1-4常見的安全因數(shù)實(shí)際壓桿金屬結(jié)構(gòu)中的壓桿磨床油缸活塞桿高速發(fā)動(dòng)機(jī)挺桿機(jī)床絲桿精密絲桿水平長(zhǎng)絲杠低速發(fā)動(dòng)機(jī)挺桿冶金設(shè)備壓桿1.8~3.02~52~52.5~4＞4＞44~64~81.4桿件抗彎強(qiáng)度計(jì)算1.4.1強(qiáng)度要求σmax=≤[σ]式中：W—剖面模數(shù)(W=I/h)，mm3;I—中和軸的慣性矩，mm4；h—危險(xiǎn)點(diǎn)到中和軸的距離；M—力矩(M=FL)；F—力，N；L—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條件簡(jiǎn)圖要素兩端自由支持跨度內(nèi)受集中應(yīng)力R1=-p(b/L)，R2=-p(a/L)x=a，Mmax=-Pab/Lx=L/2，Mmax=-PL/4跨度內(nèi)受均布載荷R1=R2=-Q/2M=-0.5QL(x/L-x2/L2)x=1/2，Mmax=0.125QL部分跨度受均布載荷R1=-Qb/2L，R2=-Q(1-b/2L)Mmax=-0.125Qb(1+a/L)2跨度內(nèi)某段受均布載荷R1=-(Q/2L)(b+2c);R2=-(Q/2L)(b+2a)x≤a+b，M=-(Q/2L)(b+2c)x+‖a(Q/2b)(x-a)2x≥a+b，M=(Q/2L)(b+2c-2Lx=L/2，a=c，Mmax=-Q(2L-b)/8一端受集中應(yīng)力R1=-P(L+a)/L，R2=-Pa/Lx≤a，M=-Pxa≤x≤(a+L)，M=Pa(L-x+a)/Lx≥(a+L)，M=0兩端受集中應(yīng)力R1=-P1-a(P1-P2)/LR2=-P2-a(P2-P1)/Lx≤a，M=P1xa≤x≤(a+L)，M=P1a-a(P1-P2)(x-a)/L受均布載荷R1=R2=-Q(L+2a)/2x≤a，M=Qx2/2a≤x≤(a+L)，M=Qa2/2-Q(L-x)(x-a)/2兩端剛性固定跨度內(nèi)受集中應(yīng)力M1=Pab2/L2;M2=Pa2b/L2跨度內(nèi)受均布載荷M=QL(1-6x/L+6x2/L)/12M?=-QL/24M1=-M2=QL/12部分跨度受均布載荷M1=-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，一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σa，或稱為中面應(yīng)力。沿板厚為線性分布的應(yīng)力稱為彎曲應(yīng)力σb。板內(nèi)總應(yīng)力即為兩者之和，如圖2-1所示。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：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"；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)及這兩類應(yīng)力的板為"柔性板"；絕對(duì)柔性板：是指懸鏈應(yīng)力比彎曲應(yīng)力大得多，以至可以將彎曲應(yīng)力忽略不計(jì)的板.2.2剛性板的應(yīng)力計(jì)算2.2.1均布載荷板內(nèi)最大正應(yīng)力的計(jì)算垂直于x軸剖面上下表面的正應(yīng)力(N/mm2)：σ1=±6M1/t2垂直于y軸剖面上下表面的正應(yīng)力(N/mm2)：σ2=±6M2/t2式中：M1—板中心處平行y軸的剖面上的最大彎矩M2—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(，)(，)(，)(，)(，)x=0，x=ay=0，y=bωM1M2N1N2R1R2k1K2pb2K3pb2K4pbK5pbK6pb2K7paba/bk1KK3K4K5K6K71.00.04430.04790.04790.3380.3380.2500.2501.10.05300.04940.05530.3460.360--1.20.06160.05010.06260.3520.3800.2600.2851.30.06970.05040.06930.3570.397--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--2.00.11060.04640.10170.3700.4650.2720.3643.00.13360.04040.11850.3710.4930.2720.4104.00.14000.03840.12350.3710.4980.2720.4355.00.14160.03750.12460.3710.5000.2720.452∝0.14220.03750.12500.3710.5000.2720.500表2-2四周剛性固定的板(，)(，)(，)(，)(，)x=0，x=ay=0，y=bωM1M2N1N2R1R2k1K2pb2K3pb2K4pb2K5pb2K6pb2K7paba/bk1KK3K4K5K6K71.00.01380.02290.02290.05130.05170.2500.2501.10.01650.02340.02640.05380.05540.2530.2711.20.01910.02310.02990.05540.06120.2550.2901.30.02100.02240.03270.05630.06680.2560.3061.40.02270.02150.03400.05680.07140.2560.3201.50.02410.02040.03680.05700.07530.2550.3321.60.02510.01930.03810.05710.07840.2550.3431.70.02600.01820.03420.05710.08070.2540.3521.80.02670.01740.04010.05710.08210.2530.3601.90.02720.01650.04070.05710.08260.2520.3672.00.02760.01520.04120.05710.08290.2520.3743.00.02790.01430.04150.05710.08320.2510.4124.00.02820.01390.04170.05710.08330.2510.4325.00.02840.01390.04170.05710.08330.2500.450∝0.02840.01390.04170.05710.08330.2500.500表2-3兩對(duì)邊自由支持，兩對(duì)邊剛性固定的板a＞ba＜b(，)(，)(，)(，)M1M2M1M2k1pb2k2pb2k1pa2k2pa2a/bk1k2b/ak1k21.00.03320.02441.00.03320.02441.10.03700.03091.10.03560.02301.20.04010.03771.20.03740.02161.30.04260.04471.30.03880.02021.40.04460.05171.40.03990.01891.50.04600.05851.50.04060.01721.60.04690.06501.6--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--∝0.03750.1250∝0.04170.0125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)：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)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。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、舭列板、舷側(cè)列板和舷頂列板等組成.《海船規(guī)范》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舭列板之間的外板。在海船中部0.4L區(qū)域內(nèi)船底板厚度不應(yīng)小于一下公式計(jì)算值。船底為橫骨架式時(shí)（mm）（mm）船底為縱骨架式時(shí)（mm）（mm）式中：s—肋骨間距和縱骨間距，m。計(jì)算時(shí)，取值不小于（0.001×6L+0.5）m；d—吃水，m；L—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；h1—h1=0.26C，計(jì)算時(shí)取值不大于0.26d;C—系數(shù)，當(dāng)L＜90m時(shí)當(dāng)90≤L≤300mE—，其中S為船底桁材或龍骨間距，m;—折減系數(shù)，，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=1。3.1.2平板龍骨平板龍骨的厚度規(guī)范規(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舭列板舭列板厚度均應(yīng)不小于相鄰的船底板厚度.當(dāng)船底和舷側(cè)采用縱骨架式且舭部不設(shè)縱骨時(shí)，該處的橫向強(qiáng)力構(gòu)件或相當(dāng)舭肘板的間距S不超過下值（mm）式中：D—型深，m；r—舭部半徑，mm；t—舭列板厚度，mm，應(yīng)滿足于t≥r/165，t≥t1。其中t1是與舭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：距基線（3/4）D以上時(shí)，應(yīng)不小于（mm）(mm)距基線（1/4）D以下（舭列板除外）時(shí)，應(yīng)不小于下值（mm）(mm)距基線（1/4）D以下和距基線（3/4）D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：距基線（1/2）D以上時(shí)，應(yīng)不小于（mm）(mm)距基線（1/4）D以下時(shí)，應(yīng)不小于下值（mm）(mm)上述各式中：s—肋骨或縱骨間距，m，計(jì)算時(shí)，取值不小于（0.001×6L+0.5）m；d—吃水，m；L—船長(zhǎng)，m.計(jì)算時(shí)，不大于200m；h2—h2=0.5C，計(jì)算時(shí)取值不大于0.36d;、、C同前E—，其中S為舷側(cè)縱桁間距，m;—折減系數(shù)，，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=1.距基線（1/2）和距基線（1/4）D以上時(shí)，板厚t用內(nèi)插法求得.3.1.5舷頂列板在船中部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（mm）(mm)縱骨架式（mm）(mm)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。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)力甲板在船中0.4L區(qū)域內(nèi)，開口邊線外強(qiáng)力甲板厚度t除應(yīng)符合中剖面模數(shù)要求外，還不得小于下值：橫骨架式（mm）(mm)縱骨架式(mm)(mm)式中：s—橫梁或縱骨間距，m，計(jì)算時(shí)取值不小于（0.0016L+0.5）m;L1=船長(zhǎng)L，m，計(jì)算取值不必大于200m;Fd—-折算系數(shù)；，其中，S為甲板總桁間距，m。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.在開口邊線以內(nèi)及離穿端0.075L區(qū)域內(nèi)，無(wú)論是橫骨架式還是縱骨架式，強(qiáng)力甲板厚度t應(yīng)不小于按下列計(jì)算所得之值：（mm）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0.6m。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2~6mm。3.2.2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+500）mm，但不必大于1800mm。而在船端，應(yīng)不小于船中部寬度的65%。3.2.3下層甲板第二甲板在船中0.4L區(qū)域內(nèi)艙口邊線外的甲板厚度應(yīng)不小于按下列計(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)不小于按下列計(jì)算所得值：t=10s(mm)式中s為橫梁或縱骨間距，m計(jì)算時(shí)取值不小于（0.0016L+0.5）m;第三甲板和平臺(tái)甲板的厚度應(yīng)不得小于3.2.4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，規(guī)范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.露天強(qiáng)力甲板計(jì)算壓頭高頭(m)式中：L—-船長(zhǎng)，m;D—--型深，m;d—-吃水，m.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 甲板名稱與位置計(jì)算壓頭/m距艏垂線0.075L以前的露天強(qiáng)力和艏樓甲板縱桁、強(qiáng)橫梁h0+3，縱骨、橫梁1.5h0距艏垂線0.075L~0.15L以前的露天強(qiáng)力和艏樓甲板縱桁、強(qiáng)橫梁h0+2，縱桁、橫梁1.25h0距艉垂線0.075L以后的露天強(qiáng)力和艉樓甲板縱桁、強(qiáng)橫梁h0+1，縱骨、橫梁1.1h0露天強(qiáng)力甲板裝載甲板貨區(qū)域：距艏垂線0.075L以前距艏垂線0.075L~0.15L之間距艏垂線0.15L以后貨物甲板0.49p+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船舶倉(cāng)庫(kù)2.0機(jī)艙平臺(tái)、修理間、機(jī)艙物料間2.60居住甲板1.20上層建筑甲板1.0居住甲板和上層建筑甲板的露天部分增加（h0-1.2）注：（1）表中p為設(shè)計(jì)負(fù)荷（Kn/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(cm3)對(duì)于露天甲板(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)123≥4艉樓甲板C121.331.050.931.33C2，C3—系數(shù)，見表3-3表3-3系數(shù)取值表甲板位置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0.075L~0.15L露天，強(qiáng)力甲板和艏樓甲板0.8與舷側(cè)相連接的衡量：0.36B，其他橫梁0.33B距艏垂線0.15L露天，強(qiáng)力甲板和艏樓甲板0.54同上短橋樓和艉樓甲板0.14同上貨物甲板及其他0.404.0生活區(qū)甲板0.524.0D—型深，m;d—吃水，m;B—船寬，m;當(dāng)B大于21.5m時(shí)，取21.5m;s—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.其剖面模數(shù)不小于下值：(cm3)式中，b—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—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：(cm3)式中：P—集中載荷，kN；C—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—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：（cm3)（cm3)式中：s—縱骨間距，m；h—甲板計(jì)算壓頭高度，m；l—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)C1，C2，C3序號(hào)甲板縱骨位置區(qū)域C1C2C31距艏垂線0.075L以前12.563.57.82距艏垂線0..075L~0.15L12.5577.23距艏垂線0.15L處開口線外948.56.2開口線內(nèi)7.5405.54距艏垂線0.15L~0.3L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距艉垂線0.075L~0.3L開口線外見備注開口線內(nèi)7.5405.57距艉垂線0.075L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：當(dāng)船長(zhǎng)L≥90m時(shí)，（cm3)當(dāng)船長(zhǎng)L≤90m時(shí)，（cm3)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：平面水密艙壁板的厚度t應(yīng)不小于按下列式計(jì)算所得值：（mm），且不小于5.5mms—扶強(qiáng)材間距，m；h—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.平面水密艙壁扶強(qiáng)材的剖面模數(shù)W應(yīng)不小于按下列式計(jì)算所得值：（cm3)式中：s—扶強(qiáng)材間距，m；h—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—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—系數(shù)，按照下面情況選?。孩佼?dāng)扶強(qiáng)材端部不連接或與無(wú)扶強(qiáng)材的板直接連接時(shí)，C=6；②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。艙壁桁材艙壁桁材是扶強(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)不小于下列計(jì)算所得值（cm3）（cm4)式中，b—由桁材支撐的面積的寬度，m；h—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.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)符合下列關(guān)系要求（mm）式中：h—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—槽形跨距，即支撐點(diǎn)之間的距離，m；如下圖所示：C—系數(shù)，按表3-6取值。槽形斜面部分與平面部分的夾角x≥40°。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t≥a/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)C上端下端直接同甲板連接甲板上有對(duì)應(yīng)連接件直接與內(nèi)底板連接5.043.84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5mm。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+500（mm）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)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（cm3）式中s—肋骨間距，m；d—--吃水，m；c1—系數(shù)，當(dāng)L＜90米時(shí)，取1.05；當(dāng)L≥90米時(shí)，取1；D—型深，m；—肋骨跨距，m，不小于強(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：（cm3）式中：s—強(qiáng)肋骨間距，m；—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；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：（cm3）式中：b—舷側(cè)縱桁支撐的寬度，m；—舷側(cè)縱桁跨距，m；h—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（cm3）式中，s—縱骨間距，m；—縱骨跨距，m；h—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（cm3）式中，s—強(qiáng)肋骨間距，m；—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）甲板板艏樓甲板厚度應(yīng)不小于下值（mm）式中，L—船長(zhǎng)m，取值不大于100m；s—-甲板縱骨或橫梁間距，m，計(jì)算時(shí)取值不小于sb；sb—甲板縱骨或橫梁的標(biāo)準(zhǔn)間距，m.可根據(jù)規(guī)范取值.tc—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.除艏樓外，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)算值：（mm）式中，C—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（cm3），且不小于25s式中，s—甲板縱骨或橫梁間距，m；l—甲板縱骨或橫梁跨距，m；h—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（mm）對(duì)下層（mm）對(duì)其他層（mm）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應(yīng)不小于下式計(jì)算值（cm3）3.5.3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（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—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球扁鋼型鋼號(hào)型材帶板高度H/mm球?qū)払/mm厚度t1/mm剖面積A1/mm2重量W1/kg·cm-1慣性矩Ix1cm4重心軸X1-X1距離Y1/cm對(duì)X-X軸的慣性矩Ix/mm4對(duì)X-X軸的最小剖面模數(shù)Wx/cm3帶板面積/cm25.050164.02.872.256.963.1349.129.17