船体结构规范设计简略
船体结构规范设计5
舷侧列板
内底板
内底板 平板龙骨 船底板 内底边板 舭列板
5.1 《内规》船体板主要公式和要求 5.1.1 外板
t a(L s )
长,m;s —肋骨或纵骨 间距,m;d—吃水,m; r—半波高, m ;a—航区系数,对A级航区a=1, B级航区 a=0.85,C级航区a=0.7;α、 β、γ—系数、按骨架形式由下表选取。
舷顶列板按《规范》2.3.5.1,其宽度 应不小于0.1D,即0.35m。 按《规范》2.3.5.2横骨架式舷顶列板 厚度在中部0.4L区域内应不小于相邻舷侧外 板的厚度,且不小于按下两式计算值: t1 =0.085 s fd E-1(L+110)=6.69 mm t2=1.05· (L+75)0.5=6.01 mm s· 式中: s=0.552m;fd=1;E=1。 实取舷顶列板t=7mm。宽大于350mm.
1.船底板
《内规》2.3.2.1要求,船中部船底板厚度应不小于:
t a(L s )
=0.85×(0.076×33.7+4.5×0.5-0.4) =3.75 mm 式中:a=0.85,α=0.076,β=4.5, γ=-0.4
《内规》2.3.2.2要求,船底板厚度尚应不小于:
t 4.8s d r
=4.8×0.5× =3.2 mm 实取t=4.0mm
1 0.75
《内规》2.3.1要求,船中部平板龙骨厚 度应较底板增厚1mm,宽度不小于0.1B和 750mm的大者,实取t=5mm ;宽度B=750mm。 《内规》2.3.3.1要求,舭列板舭列板厚 度应按船中部船底板厚度增加0.5mm,实取 t=4 mm。
C=0.0412L+4=5.345; h1=0.26C=1.39 m,但不大于0.2d=0.37 m, 实取h1=0.37 m。 实取船底板t=8mm。
船体强度与结构设计=船体结构规范设计
(3)构件布置考虑的主要原则 ●结构布置要形成横向和纵向框架结构
有利于载荷的有效传递。 ●结构布置的连续性原则
构件布置不允许突然中断,或者尺寸突然变化,避免结构的应力集中。 ●等间距性原则
横向构件间距尽量一致,纵向构件间距也尽量相同,这样构件的强度 要求相同,可减少构件品种和规格,便于制造和订货。 ●节点刚性连接原则
(2)平板龙骨:受到 较大总弯曲力矩作用, 此外船舶搁浅或进船坞 修理过程,受到坞墩反 作用力,平板龙骨需要 加厚。
舷 侧 顶 列 板
平板龙骨
3、板的局部加强
机舱开口、人孔、主机座下的力甲板
定义:纵向船中0.4L区保持连续且有效参与总弯曲的上层甲板。
设计原则:强力边板与舷顶列板连接,起着防止船体止裂 的作用,强力边板需要加厚。此外边板的宽度必须满足
(2)三种骨架型式的强度特性 ●横骨架式:横向强度较好,总纵强度较弱,不利于总纵强度,不利 于板格的稳定性 ●纵骨架式:有利于总纵强度,板格的稳定性好。总弯曲力矩大的船 舶,宜采用纵骨架式结构。 ●混合骨架式:满足结构不同部位和区域载荷特点和强度要求。
(3)构件布置考虑的主要原则 ●横骨架式:横向强度较好,总纵强度较弱,不利于总纵强度,不利于板格的稳定性 ●纵骨架式:有利于总纵强度,板格的稳定性好。总弯曲力矩大的船舶,宜采用纵骨架式 结构。 ●混合骨架式:满足结构不同部位和区域载荷特点和强度要求。
船舶结构规范设计讲解
结构设计解决的主要矛盾
强度与质量的矛盾: 结构与工艺性的矛盾: 结构与使用性的矛盾:
船体结构强度与质量的矛盾
保证船体结构具有足够的强度、刚度和 稳定性是设计者应首先考虑的问题。但这 并不是说构件选得愈大、愈坚固愈好,强 度过剩会造成质量增加,钢材消耗多,建 造成本提高并减少船舶载运能力。我们希 望在保证船体结构满足强度、刚度和稳定 性的前提下,力求减轻结构质量,节约材 料,降低成本,提高船舶的营运经济性。
特点:规范根据以往的经验,且统计分析了大量型船 资料和实船测量资料,并辅之以日趋发展的结构力学 计算方法,总结出一系列的规定和经验公式,作为新 船船体结构设计的依据。利用规范设计船体结构能比 较方便地确定构件的布置与尺寸。目前,民用船舶一 般都采用规范设计。
船级社主要职责
规范监督船的建造 允许船舶正式“入级” 办各种国际协定所要求的证书 对使用中的船舶作定期检查,以确定这些
已知条件
在船舶总体设计初步完成后进行, 此时已经确定条件:
1. 主尺度 2. 型线图 3. 总布置图和按设计任务书对结构的要求
(船舶用途、航区、装载情况、建筑形成、 甲板层数、主要设备及使用要求等)
主要任务
确定整个船体结构设计的原则,如选择材料、 骨架形式、肋骨间距、分析结构质量对经济性 的影响。
结构布置的一般原则和规定
结构合理布置,将直接影响船体结构的强度、 重量及工艺性等。
一般原则: 1. 结构的整体性原则: 2. 受力的均匀性和有效传递原则: 3. 结构的连续性和减少应力集中原则: 4. 局部加强原则: 基本规定:
各规范对结构布置都有一些具体规定。 骨架型式的选择(横,纵,混)
受力的均匀性和有效传递原则
第七章 船体构规
t0.05 b(L 4117 ) 0
名义应力是指当应力低于屈服极限时应力与应变关系满足于 虎克定律这时名义应力与真实应力是一致的当应力高于屈服 极限时这时名义应力与真实应力是不一致的名义应力的综合 值称之为名义应力强度。
船中部外板,除了参加总纵弯曲外,海承受局部水压力荷重; 横骨架式板最大弯曲应力为:
在实际使用时,应根据构件在船体强度上的重要程度,以及构件的检验和 修理的可能性等,分别确定合适的值。
在近海海洋工程结构中,对于暴露在海水中的重要构件,如果有良好的通 路和维修,典型的临界疲劳累积损伤率可取0.3,否则为1.0.
船级协会规定的基本剖面模数W0,对标准的船型可认为是保证船体梁不 发生疲劳断裂的最低要求。
b Y tE
柔性板
2.4
中等柔性板 2.41.0
刚性板
1.0
① 柔性板 2.4
失稳
板失稳后,较大部分的载荷会由板边缘区域承受
失稳后,仍能继续承受载荷,直到板两侧处的应 力最终达到屈服应力而耗尽承载能力为止; 此时,所施加的压缩载荷的最大值即是引起板崩溃的值,称为板的极限强度。《长江水系钢船建造规范》对船长大于50m的客货船 推荐了一个联合中剖面模数的计算方法。
在现代长江客船,若船中部干舷甲板以上围蔽结构的侧壁离船体舷侧 板向内不大于船宽的4%,则将上甲板设计为强力甲板,称为双甲板客 货船;
反之,则以干舷甲板为强力甲板,称为单甲板客货船。
对于有多层甲板的船舶,干舷甲板为离勘划载重线最近的靠上的那层甲板了, 主甲板在干舷甲板的上一层或上几层 。
对此类船舶,若机舱长度l=0.15L,机舱质量为满载排水量的6%,机舱中 心在中后0.02L处,方形系数为0.75的船,总纵弯曲力矩为:
船舶结构规范设计
结构形式:根据型线图和总布置图,绘制中剖 面图、基本结构图和肋骨线型图等草图,并进 行结构构件的初步布置。
结构尺寸:按规范计算船体主要构件的尺寸, 边计算、边绘图、边完善初始的结构布置方案。
船是否仍保持在“级”内。
共同规范
2006年4月1日,国际船级社协会(IACS)油船和散 货船共同结构规范(Common Structure Rule,CSR) 正式实施。该规范应用了当前船舶科学发展前沿 的新技术、新材料、新理念。CSR对船舶强度的评 估范围,较传统的有很大延伸。CSR规范首次明确 区分了净尺寸和腐蚀增量,同时考虑了船舶的服 务、极限、疲劳、破损4种有限状态,应用了以载 荷为第一设计准则的力学理论公式,是一套符合 基于目标型标准的规范体系。
结构与工艺性的矛盾
在结构设计时,还必须考虑到结构工艺性要求。 好的结构工艺性包括: 1. 考虑到船舶所有部位的装配和施焊的可能性; 2. 尽可能扩大分段建造范围,缩短造船周期,改善作
业条件,提高造船质量; 3. 尽量简化零部件结构,减少规范品种,尽可能采用
标准件; 4. 尽量减少零部件的曲线外形,结构上的开孔、切角
满足国际海事组织对于船舶使用寿命的更高要求 是CSR的目的之一。
共同规范的影响
所有IACS的成员 将贯彻CSR,从而可以有效避免 竞争导致协会成员降低技术标准的可能。
CSR要求增加船舶关键部位的钠材厚度,造船成本 的增加,致船舶的运费收入减少。
对于船舶维护,CSR提出了更高要求,这会导致船 舶的维护成本上升。
已知条件
在船舶总体设计初步完成后进行, 此时已经确定条件:
船舶结构设计
结构设计1结构设计概述本船按CCS 《钢质海船入级规范》(2006)对无限航区有关散货船的要求进行设计。
2 基本结构计算书.2.1 外板 2.1.1船底板2.3.1.3:船底为纵骨架式时,船中部0.4L 区域内的船底板厚度t 应不小于按下列两式计算所得之值:b F L s t )230(043.01+= b F h d s t )(6.512+= 式中:s ——纵骨间距,m ,计算时取值应不小于纵骨的标准间距,本船为0.82m , d ——吃水,m ,本船为14.8m ;L ——船长,m ,本船为225m ,计算时取不必大于190m 。
b F ——折减系数,由2.2. 7对于外板和甲板,折减系数和d b F F 应不小于0.7;对于骨材,折减系数和d b F F 应不小于0.8,在此取为0.8;==C h 26.01,计算时取不大于=d 0.2, C ——系数,根据2.2.3.1,当90300L m≤≤时,10.01)100182300(75.102/3=--=C计算得:2.3.1.4 :离船端0.075L 区域内的船底板厚度t 应不小于按下式计算所得之值:bs sL t )6035.0(+= 式中:s ——肋骨或纵骨间距,m ,计算时取值应不小于b s ;b s ——肋骨或纵骨的标准间距,m 。
肋骨、横梁或纵骨(船底、舷侧、甲板)的标准间距应按下式计算:=+=5.00016.0L s b m ,且不大于0.7m 。
1.2.2平板龙骨2.3.2.1 :平板龙骨的宽度b 应不小于按下式计算所得之值:3.5L 900b += mm ,且不必大于1800mm ,在整个船长内保持不变。
计算得=+= 3.5L 900b mm ,在此取。
实取平板龙骨尺寸为:。
2.3.2.2 :平板龙骨的厚度不应小于上述所要求的船底板厚度加2mm ,且均应不小于相邻船底板的厚度。
固在船中部0.4L 区域内取mm ,离船端0.075L 区域内。
船舶设计建造规范
船舶设计建造规范船舶设计建造是一个复杂而重要的领域,涵盖了多个行业和技术领域。
为了确保船舶设计和建造的质量和安全性,必须制定一系列规范和标准。
本文将探讨船舶设计建造的规范和标准,从船体结构设计到电气系统安装,从船舶稳性计算到人员安全要求等多个方面进行论述。
一、船体结构设计规范船体结构设计是船舶设计建造的基础,它决定了船舶的强度和稳定性。
船体结构设计规范包括设计草图、结构材料选用、船体布局等内容。
设计草图需要包括船体的主体线形、船首、船尾等部分的细节设计,并合理考虑船体刚度和防护结构。
在结构材料选用方面,需要根据船舶的使用环境和负荷条件,选择合适的材料,如船板、船骨、船底等。
同时,需要根据国家标准和国际标准,进行结构材料的验收和检测,确保结构的质量和可靠性。
船体布局是指船上各个功能区域的布置和空间利用。
船体布局需要考虑到船舶的使用要求和船员的工作和生活条件,合理安排船舶上的机舱、舱室、甲板等功能区域,确保船上人员的安全和舒适。
二、船舶电气系统安装规范船舶电气系统是船舶的重要组成部分,负责船舶的动力供应、通讯和导航等功能。
为了确保船舶电气系统的安全和性能,需要制定相应的安装规范。
船舶电气系统安装规范包括电缆敷设和连接、仪器仪表安装、接地和绝缘等内容。
在电缆敷设和连接方面,需要根据电气负荷和传输距离,选择合适的电缆类型和规格,确保电缆的安全性和传输质量。
仪器仪表安装需要按照相应的规范和标准进行,确保仪器仪表的精度和可靠性。
接地和绝缘是保证船舶电气系统安全运行的重要环节,需要按照国家标准和国际标准进行设计和安装,防止电气事故的发生。
三、船舶稳性计算规范船舶稳性是船舶设计建造中的重要参数,涉及到船舶的安全操纵和航行稳定性。
为了确保船舶的稳定性,需要进行相应的稳性计算。
船舶稳性计算规范包括浮心计算、倾覆角计算、稳定曲线绘制等内容。
浮心计算需要考虑到船舶各个部分的载荷分布和测量数据,确定船舶的浮心位置和稳定性;倾覆角计算需要根据船舶的载荷和舵角等因素,计算船舶的倾覆极限;稳定曲线绘制需要将船舶的稳定性数据绘制成图表,直观反映船舶在不同载荷和环境条件下的稳定性。
船舶结构设计规范
船舶结构设计规范船舶结构设计是船舶工程中的一项重要领域,它规定了船舶建造过程中所需遵守的标准和规范。
船舶结构设计规范的目的是确保船舶结构的安全性、可靠性和适航性。
本文将对船舶结构设计规范进行详细讨论,包括规范的制定背景、相关标准、船舶结构设计的要点以及未来的发展趋势。
一、船舶结构设计规范的制定背景随着航运业的发展,船舶结构设计的重要性越来越突出。
船舶行业需要制定规范,以确保船舶的安全性和性能达到国际标准。
船舶结构设计规范的制定背景应包括以下几个方面。
1.1 国际航海标准的要求国际航海标准组织制定了一系列航行和建造标准,要求船舶建造者遵守这些标准,确保船舶在各种海况下的安全航行。
船舶结构设计规范应该符合国际航海标准的要求。
1.2 南京大学的研究成果南京大学的专家团队在船舶结构设计方面做出了重要贡献。
他们的研究成果为船舶结构设计规范的制定提供了参考。
1.3 国家政策的要求根据国家政策,船舶结构设计规范需要紧跟国际标准,确保我国船舶建造技术的先进性和竞争力。
二、船舶结构设计的相关标准船舶结构设计规范包括以下几个方面的标准。
2.1 船体结构设计标准船体结构设计标准规定了船体的布置、强度计算、材料选择等方面的要求。
其中,船体布置要求船舶的空间布局合理、结构紧凑。
强度计算要求船体在各种正常操作和极端环境条件下都能保持稳定。
材料选择要求使用高强度材料,以提高船体的结构强度。
2.2 船舶操纵性设计标准船舶的操纵性能是船舶结构设计中的重要考虑因素之一。
操纵性设计标准规定了船舶的操纵性要求,包括舵轮响应、船舶稳定性等方面的指标。
操纵性设计标准要求船舶具有较好的操纵灵活性和稳定性,以保证船舶在各种操纵条件下的安全性。
2.3 船舶排水和浮力设计标准船舶排水和浮力设计标准规定了船舶在载重条件下的排水量和浮力要求。
这些标准要求船舶具有适当的排水量和浮力,以保证在载货情况下船舶的稳定性和航行能力。
三、船舶结构设计的要点船舶结构设计的要点可以从以下几个方面总结。
船舶结构规范设计
在船舶总体设计初步完成后进行, 此时已经确定条件:
1. 2. 3.
主尺度 型线图 总布置图和按设计任务书对结构的要求 (船舶用途、航区、装载情况、建筑形成、 甲板层数、主要设备及使用要求等)
主要任务
确定整个船体结构设计的原则,如选择材料、 骨架形式、肋骨间距、分析结构质量对经济性 的影响。 解决结构设计中的主要技术问题,确定构件的 尺寸和连接方式,同时应充分考虑结构施工的 可行性。
共同规范的影响
所有IACS的成员 将贯彻CSR,从而可以有效避免 竞争导致协会成员降低技术标准的可能。 CSR要求增加船舶关键部位的钠材厚度,造船成本 的增加,致船舶的运费收入减少。 对于船舶维护,CSR提出了更高要求,这会导致船 舶的维护成本上升。 从长期来看总的成本却不见得增加,因为适当的 维护可以有效降低船舶修理的次数,缩短修理的 时间,从而提高船舶的实际运营效率。
计算设计局限性
依赖经验: 目前,船体结构的计算设计必须辅之以经验 设计才能完成。这是由于船舶结构设计的计算 方法还不完整,计算设计一般只能在船舶中部 的结构设计中实现,对于首、尾这些复杂部分 还需参考型船进行设计。 工作量巨大。
规范设计
定义:规范设计是指按照有关部门颁布的规范来进行 船体结构的布置及构件尺寸的确定。 特点:规范根据以往的经验,且统计分析了大量型船 资料和实船测量资料,并辅之以日趋发展的结构力学 计算方法,总结出一系列的规定和经验公式,作为新 船船体结构设计的依据。利用规范设计船体结构能比 较方便地确定构件的布置与尺寸。目前,民用船舶一 般都采用规范设计。
结构设计的方法
计算设计 规范设计
船体结构规范法设计
船舶总体设计
2.法定服务 法定服务是按照船旗国政府有关法令及船旗国政 府缔结的国际公约的规定,由政府主管部门或政府 授权的有资格的组织所指派的验船师进行的强制性 的检验或审核。目前船级社进行的法定服务包括法
定检验和ISM规则认证。
ISM规则即 国际安全管理规则审核是指按照国际安 全管理规则
Байду номын сангаас
船舶总体设计
船舶总体设计
(一)船级社的产生和发展 船级社最早产生于二百三十年前的英国 1760年成立了劳埃德船级社,并开始实施船舶检 验和登记入级。 最初把船体技术状况划分为五类:A(最好)、E (较好)、I(中等)、O(较坏)、U(最坏); 又将所备帆、锚等分为三类:G(好)、 M(中)、 B(坏)。 Classification一词原是分级的意思,现在成为入级, 不在对船舶划分等级。只要船舶建造符合船级社的建 造规范,并经检验合格,该船即在该船级社入级。
船舶总体设计
2、规范的发展 随着造船材料、构件连接方式及船体强度理论的 发展,建造规范也经历着不断发民和逐步完善的过 程。目前,世界上船级协会很多,主要的有: 中国船检局(中国船级社)ccs、 美国船检局(ABS)、 英国劳氏船级社(LR)、 德国劳氏船级社(GL)、 日本海事协会(NK)等。
船舶总体设计
船舶总体设计
二.国际船级社协会(IACS)的产生和现状 历史可以追溯到1930年召开的国际载重线公约会议 几个时间节点: 1939年在罗马召开了第一届国际船级社会议 1955年在巴黎、1965年在纽约、19698年在奥 斯陆召开了第二至第五届会议 1968年9月11 日正式成立了IACS 国际船级社协会的作用:
船舶总体设计
课题十、船体结构规范设计
船体结构规范及标准要求-陈楚明
4、甲板开孔:
a) 共同规范及BV规范要求:主甲板开孔边缘距舷侧外板距离如下图。 (阴影区域避免开孔)
b) 主甲板开孔间距离如下图。
横向距离:
纵向距离:
c) GL规范要求:
5、外板开孔:
a) 禁止开孔范围: 船舯0.5L区域的舭圆弧外板和舷顶列板圆弧形舷缘为禁 止开孔部位,外板开口应避开上层建筑端点。
e)凡船体结构上的开孔,都会影响船体结构的强度,因此尽可能不开 孔。若要在构件上开设超过规定的孔或在特殊部位开孔,应事先与有 关专业人员协商开孔位置,并应采取补强措施。
2,CCS规范对开孔的规定
a)防撞舱壁上不准开设任何门、人孔、通风管道或任何其他开口。 b)所有肋板、旁桁材上均应开设人孔,开孔的高度应不大于该处双层底高度 的50%,否则应予加强。各肋板开孔位置在船长方向应尽量按直线排列,便 利人员出入。在肋板的端部和横舱壁处的一个肋距内的旁桁材上不应开人孔 和减轻孔,否则应作有效加强。 c)船中部0.75L区域内,中桁材上不应开人孔或减轻孔,在个别特殊情况下 一定要开孔时,应予以加强。 d)甲板纵桁及强横梁的腹板高度应不小于横梁穿过处的切口高度的1.6倍。 对切口的设计,应使腹板上的应力为最小。甲板纵桁腹板厚度应不小于其高 度的1%加4mm。
7 ,嵌入板尺寸:
8 ,焊缝间距:
CCS焊缝间距要求: GL焊缝间距要求:
三、船体结构用钢力学性能
1 ,机舱逃生通道:
四、规范对通道的要求
1 ,机舱逃生通道:
2 ,普通通道:
五、规范对支柱的要求
Байду номын сангаасCCS规范:
GL规范:
六、规范及标准对船体开孔要求
说明: 由于各个船级社及企业标准对船体开
船体结构规范设计2
主要构件面板的剖面积Af一般应不超过 dwtw/150(cm),其中dw为腹板的 高度(mm),tw为腹板的厚度(mm)。 主要构件应设置防倾肘板。 所有结构上的开口应尽量避开应力集中 区域,如无法避开时应作相应的补偿, 开口的角隅处均应有良好的圆角。构件 与板材直接连接时应避免出现硬点。
第2章结构规范中的一般规定
第2章结构规范中的一般规定
名词解释:船长、满载水线、主要构件、 次要构件、吃水。 简答题:规范为什么规定适用范围? 什么是船体的主要构件和次要构件? 规范对结构设计的主要要求有哪些? 构件的带板宽度是如何确定的? 规范对焊缝设计提出了哪些要求?
第2章结构规范中的一般规定
2.4.2焊缝设计
船体结构的焊缝布置应考虑到便于焊工 施焊。施焊时焊缝位置尽可能采用平焊; 船体各种焊接结构应避免将焊缝布置于 应力集中区域。在结构剖面突变之处应 有足够的过渡区域,尽量避免焊缝过分地 集中 ;
第2章结构规范中的一般规定
船体主要结构中的平行焊缝应保持一定 的距离。对接焊缝之间的平行距离应不 小于100mm,且避免尖角相交;对接焊缝 与角接焊缝之间的平行距离应不小于 50mm; 船体外板、甲板、内底板及舱壁板等之 间的连接,均应采用对接焊缝; 船体板材的连接,特别是高负荷区域的 板材一般不宜采用搭接焊缝 。
第2章结构规范中的一般规定 2.3船体构件
2.3.1结构设计的一般要求
第2章结构规范中的一般规定
各公式要求的剖面模数和惯性矩,除有 特殊规定者外均为连同带板的最小要求 数值。 各种构件除另有规定者外不应任意开孔。 如必需开孔,应充分考虑开孔后的影响, 并应经本社同意。
第2章结构规范中的一般规定
船体结构规范法设计
3、在人们对外力不完全了解的情况下,衡准船
舶可靠性的唯一标准是与已在航行中经过实践考 验的同类型船相比较。 因此,现规范不可能脱离已有的造船实践。
船舶总体设计
七、结构布置的一般原则和规定 结构的合理布置,将直接影响船体结构的强度、重量 及工艺性等。这里,仅从强度主面考虑应遵循的一些 基本原则。 1、结构的整体性原则 首先应遵循的基本原则是:有关构件应布置在同一平 面内,以组成封闭的整体框架结构共间承受载荷的作 用。 2、受力的均匀性和有效传递原则 布置要尽可能均匀,以避免构件规格太多或是造成材 料的浪费。 保证某一构件承受外力后,能有效的将力传递到邻近 构件上,以避免某一单独的结构构件承受外力。
船舶总体设计
二.国际船级社协会(IACS)的产生和现状 历史可以追溯到1930年召开的国际载重线公约会议 几个时间节点: 1939年在罗马召开了第一届国际船级社会议 1955年在巴黎、1965年在纽约、19698年在奥 斯陆召开了第二至第五届会议 1968年9月11 日正式成立了IACS 国际船级社协会的作用:
船舶总体设计
4、 局部加强原则
对在使用中要承受较大局部载荷的结构进 行适当的局部加强。 5、一些基本规定
船舶总体设计
八、船体构件的材料级别和钢级 1、断裂事故分析
2、我国《海船规范》将一般船体结构钢划分为A、B、 D、E等四个等级。 3、《海船规范》关于材料级别选用的一般规定: (1)船体构件应根据其所对应的材料级别和所取得厚 度选用钢级。 (2)在船中0.4L区域内,凡采用钢级E或材料级别W 或V的单列板的宽度应不小于(800+5L)mm,但不 大于1800mm。 (3)当船宽超过70m时,在中部0.4L区域内,至 少有5列甲板板(包括甲板边板)应按材料级别IV要求。
船体结构规范设计1
第1章 绪 论
规范的特点:权威性(强制执行)、合 规范的特点:权威性(强制执行)、合 )、 理性、实用性(简单、易懂)。 理性、实用性(简单、易懂)。 规范在专业中的地位和作用: 规范在专业中的地位和作用:规范是专 业理论的总结、 业理论的总结、规范是理论与实践的产 物。
第1章 绪 论
1.3.2常用规范 1.3.2常用规范
W = Ks (d + r )l 2
=443.5 cm3
第1章 绪 论
实取强肋骨为⊥6×350/8×120的梯形 材,其剖面模数W=546 cm3,大于规范 要求值,因此所选强肋骨满足规范的要 求。
第1章 绪 论
例2:某海船的主甲板强横梁设计,已知: 甲板结构为纵骨架式,强横梁跨距 l=3.6m,强横梁间距s=2.48m,甲板负 荷h=1.8m。 按《海规》2.8.7.3规定,支持甲板纵骨 的强横梁剖面模数W及惯性距I应不小于 下式值:
第1章 绪 论
由循环重复载荷引起的结构损伤( 由循环重复载荷引起的结构损伤(这些 损伤包括:脆性断裂、 损伤包括:脆性断裂、低周疲劳以及累 进板格屈曲)。 进板格屈曲)。
1.1.3船体结构强度计算内容 1.1.3船体结构强度计算内容
确定载荷,包括载荷的性质、 确定载荷,包括载荷的性质、产生的原 数值、频率、作用范围等; 因、数值、频率、作用范围等;
第1章 绪 论
W=5Shl2 I=2Wl =289.3 cm3 =2083 cm4 实取强横梁为⊥7×260/10×100的梯形 材,其剖面模数W=406.5cm3,惯性距 I=9793cm4,均大于规范要求值,因此 所选强横梁满足规范的要求。
第1章 绪 论
名词解释:船体结构强度,总体载荷, 局部载荷,规范设计,规范的特点,规 范的地位和作用。 简答题:船体结构设计的主要内容? 船体结构的破坏模式? 船体结构的设计原则?
船体结构规范设计指导书
《船舶结构设计1》课程设计任务书船舶结构规范设计一、设计目的及意义本课程设计是船舶与海洋工程专业教学中综合性和实践性较强的教学环节,通过本课程设计,使学生了解工程设计的基本内容,同时对船舶规范设计方法及过程有一个清晰的认识,培养和训练学生耐心细致的工作作风,为学生毕业后从事船舶结构设计打下良好的基础。
二、设计原始资料本课程设计共提供三艘船舶的原始资料,各组同学可根据教师要求选择其一作为设计对象。
三艘船舶全部为全焊接钢质船舶,主航行于沿海航区,航速15节。
1.900TEU集装箱船(1)主尺度及主要系数L139.1 mOAL129 mPPB22.6 mD11.8 mC0.6385bC0.6524PC0.9785MC0.8413w(2)肋距-5#-—14# 600mm15#—164# 700mm165#—198# 600mm(3)总布置图及型线图(4)静水弯矩及翘曲应力M=102560 kNm船舶中部某剖面静水弯矩:sMP船舶中部某剖面上最大翘曲应力 =22.5a2.5500 DWT油船(1)主尺度及主要系数L100.11 mOAL94 mPPB18 mD9.6 mC0.803bC0.806PC0.995M(2)肋距-5#-—11# 600mm12#—128# 700mm129#—144# 600mm(3)总布置图及型线图(4)静水弯矩船舶中部某剖面静水弯矩:M=67412 kNms3.4350 DWT油船(1)主尺度及主要系数L99.953 mOAL96 mPPB16 mD7.35 mC0.838bC0.841PC0.996M(2)肋距-5#-—10# 600mm11#—127# 700mm128#—145# 600mm(3)总布置图及型线图(4)静水弯矩M=57178 kNm船舶中部某剖面静水弯矩:s三、设计内容在调研的基础上,根据设计任务书的具体要求,完成×××船结构规范设计工作:(1)确定结构设计原则;(2)×××船中部(货舱区域)结构规范设计:根据《钢质海船入级与建造规范》(2001版)对船中部(货舱区域)主要结构进行具体结构设计;(3)强度校核:根据规范设计的结构尺寸进行总纵强度校核;(4)绘制中横剖面图:根据校核合格后的尺寸用A3图纸绘制中横剖面图(包括强肋位和普通肋位);(5)绘制基本结构图(局部):根据校核合格后的尺寸绘制基本结构图(局部);(6)整理完成结构规范计算书。
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船体结构规范设计
规范法设计的基本步骤
根据型线图、总布置图及任务书的要求,通过调查研究,总结分析同类船舶在结构上的优缺点,定出结构形式、肋骨间距;
根据型线图和总布置图,绘制中剖面图和肋骨线型图等草图,并进行结构构件的初步布置;
按规范计算船体主要构件的尺寸,规范计算与船体中部剖面图绘制是交叉进行的;
根据船体中部剖面图与总布置图进行全船结构布置,即绘制基本结构图。
进而完成其它所有的图纸与文件。
确定结构尺寸的一般顺序
选择合适的结构型式,确定肋骨间距;
按外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及甲板室、机炉座、其他等等顺序,查规范公式进行计算,并最后选定结构尺寸;
校核总纵强度。
船体结构型式的选择
纵骨架式:应用于对总纵强度要求较高的大型船舶的上甲板和船底结构;
横骨架式:应用于下甲板、舷侧及船端结构。
结构布置的一般原则
结构的整体性原则
受力的均匀性和有效传递原则
结构的连续性和减少应力集中原则
局部加强原则
外板和甲板的设计
船体外板包括:船底板(内底板、外底板)、平板龙骨、舭列板、舷侧外板和舷顶列板。
依次按照相应的规范的公式计算这几项,并确定其尺寸。
板设计的注意点
如果设计船舶为散货船则需按照规范后面大开口船或散货船的相应计算公式来进行计算。
横骨架式和纵骨架式的外板计算公式不同,注意选择正确的;
计算板厚时一般有2个公式,最终选择的板厚不应小于这2个公式的计算结果;
注意平板龙骨和舷顶列板的厚度一般比船底板和舷侧外板厚;
如果设计船为双层底则需要同时计算内底板和外底板的厚度,双舷侧也同理。
实际取值时外板一般取的比计算值大1-2mm(比如,计算值8.5mm实取10mm)。
船体骨架的设计
船体估计包括:船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架和舱壁骨架。
根据各部结构的形式选择规范的有关章节逐条进行计算,除了构件的布置、尺寸符合规范要求外,还要注意构件的相互连接设计。
注意点
肋骨、纵骨、横梁、舱壁扶强材、组合肋板骨材等构件(次要构件)所要求的剖面模数或惯性矩较小,可根据规范附录直接选用型钢,一般选用不等边角钢。
实肋板、底纵桁、内龙骨、强肋骨、舷侧纵桁、强横梁、甲板纵桁、舱壁桁材等构件(主要构件)所需的剖面模数或惯性矩较大,常采用焊接的T型材,需要对选用的T型材计算其剖面模数和惯性矩,必须满足规范要求。
确定骨架尺寸的剖面模数和惯性矩一般为连带板的最小数值要求,计算时切记加上带板,并注意带板的取法。