2 第二节 1-4 船舶的强度和结构ok

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• 二、甲板板 • （ 1 ）甲板板的作用 • 其作用:保证水密、遮蔽下面空间、保证船体总纵强度和横向强 度。 • 在船体总纵弯曲变形时承担最大抵抗力的甲板称为强力甲板。 一般船舶的上层连续甲板(上甲板) 均为强力甲板。
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（ 2 ）甲板板的厚度分布(3厚1薄) ①强力甲板板是各层甲板中最厚的甲板。
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（ 4 ）甲板开口处的加强
• 甲板板上需要开设大小不同的开口，如货舱口、机舱口、人孔、 梯口等。甲板板上的开口角隅处容易产生应力集中，因此必须加 强。 • ①甲板上的小开口 甲板上的小开口(人孔)，一般采用圆形或椭圆形，可不必采取 补偿和加强措施，但椭圆形小开口的长轴应沿船长方向布置，且 长宽比不小于 2 。 • ②机炉舱、货舱口等矩形大开口 强力甲板和第二甲板上的机炉舱、 货舱开口的角隅是圆形时，角隅处 要求加厚板，如图 所示。加厚 板的厚度应较同层甲板板分别增加 4 毫米和 2 ． 5 毫米 。第三甲板及以 下甲板 ( 包括平台甲板) 的舱口角隅 处一般不要求加厚板。
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2．船尾端结构 船舶尾端通常是指尾尖舱舱壁以后的区域， 包括尾尖舱和尾部悬伸端。 船尾端结构的特点
（1）船尾端所受的总纵弯曲力矩较小，但所受的局部作用力 较大，例如：螺旋桨运转时的水动压力；舵和螺旋桨的重力。
（2）船尾端一般采用横骨架结构。
规范规定在船中 0 ． 4 L 区域内的舷顶列板的厚度，在任何情 况下均应不小于强力甲板边板厚度的 0 ． 8 倍。
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③局部加强 在容易产生应力集中的部位、受振动或波浪冲 击力较大的部位以及外板开口处都需将外板加厚或 加覆板，例如： (1) 与尾柱连接的外板、轴毂处的 包板以及多桨尾轴架托掌固定处的外板厚度，应不 小于端部外板厚度的 1 ． 5 倍，也不小于中部外板 的厚度。(2)锚链管处的外板及其下方一块板应予加 厚或用复板。(3)舷侧货舱门等开口角隅应采用足够 大的圆角，在船中 0 ． 5 L 范围内应加厚板或复板。 (4)外板的连续性发生突然变化的部位，如桥楼两端 的舷侧外板，船首部位受波浪砰击力作用的船底外 板和舷侧外板等处都需局部加强。
至舱壁甲板。 机炉舱的前后端必须设置水密横舱壁与 其它舱室隔开。对于尾机型船，机炉舱后舱壁即为尾尖舱舱壁。
③机炉舱两端水密横舱壁
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一般干货船设置水密舱壁的数目
船 型
中机 型
尾机 型
船长 L
L≤60 60 ＜ 85 ＜L L ≤ 85 ≤ 105 105 ＜ L≤125 125 ＜ 145 ＜ 165 ＜ 190 ＜ ＞200 L≤ L≤165 L≤190 L≤210 145
②纵骨架式单层底结构:
• 其纵向强度比横骨架式结构好，在强度要求相同的条件下，纵骨架式结构 的重量比横骨架式结构的轻。但纵骨架式结构施工麻烦、复杂，且其横向 骨架一般都比较高大，除装液货外，舱容利用率较低。因此，纵骨架式单 底结构主要用于油船或小型军舰。
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2）双层底结构
• （2）纵骨架式舷侧骨架 •
纵骨架式舷侧骨架由舷侧纵骨、强肋骨等组成，如图1—64所示，这种结构 主要用于油船上。
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•
（五）．甲板结构
按骨架排列型式，甲板结构有横骨架式和纵骨架式两种。
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（1）横骨架式甲板结构是在甲板骨架中横向布置的构件较密。而纵向布置 的较少。 • （2）纵骨架式甲板结构船体结构中的强力甲板采用纵骨架式甲板结构。除 强力甲板以外的其它各层甲板均采用横骨架式甲板结构，因为它们距中和轴 较近，承担总纵弯曲强度较小。 • （3）强力甲板的舱口之间的甲板，因不参与总纵弯曲，故也采用横骨架式 甲板结构。
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• （三）． 船底结构 • 船底结构有单层底结构和双层底结构，按骨架排列型式，有横骨架式和
纵骨架式。因此船底结构可分为四种结构型式。
• 1）单层底结构的应用 • ①横骨架式单层底结构的特点:
结构简单、施工方便，但抗沉性差，主要用于小型船舶以及大中型船舶的 首尾端。
•
现代干货船的货舱内，一般设4根支柱，布置在舱口的四个 角上，或设2根支柱，布置在横向舱口围板的中点。 支柱多由空心钢管制成，也有采用组合型钢。规范规定油船 内不得选用管形支柱或空心矩形支柱。
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• •
2）舷墙及栏杆
在露天干舷甲板以及在上层建筑和甲板室甲板的露天部分均应装设舷墙或 栏杆。 • 舷墙的主要作用：减少甲板上浪，保障人员安全和防止甲板上的物品滚落舷 外。 • 舷墙由钢板制成，安装在舷顶列板的上方，但不能与舷顶列板焊接成坚固的 整体，以使舷墙不参与总纵弯曲。 • 舷墙和栏杆的高度应不小于1．0m。栏杆的最低一根横杆距甲板应不超过 230mm，其它横杆的间距应不超过380mm。
我国“规范”还规定，所有船舶均应设有下列水密横舱壁：
防撞舱壁是位于船首最前端的一道水密横舱壁。是极为 重要的抗沉舱壁。其作用是一旦船首破损，可阻止水流入其它船舱。要求从 船底水密地通至干舷甲板。在防撞舱壁上不允许开门、人孔、通风管道或任 何其它开口。
①防撞舱壁
②尾尖舱舱壁：是位于船尾最后一道水密横舱壁。该舱壁应水密地通
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④制荡舱壁
• 在纵舱壁上开有流水孔，用于减少舱内液体摇荡时所产生的冲击力。它一般 设在首、尾尖舱以及深舱内。
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⑤轻型舱壁
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• 是一种仅起简单隔离作用的轻型结构舱壁，设有密性、强度和防火要求。
• （3）水密舱壁的数目和要求：
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船中机舱的水密舱壁数不少于4个； 船尾机舱的水密舱壁数不少于3个。
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• ⑵外板的作用
①保证船体水密性。 ②承担船体总纵弯曲强度、横向强度和局部强度。 ③承受各种作用力，如舷外水压力、波浪冲击力、坞墩反作用力、外界的碰撞、 挤压和搁浅等作用力。
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⑶外板厚度分布 外板厚度分布的原则是 按总纵弯曲力矩沿船长方向的分布和 总纵弯曲应力沿船深方向的分布规律来确定，对于个别受力较 大的部位和外板开口，则采用局部加强。 • ①外板厚度沿船长方向的分布 船中 0 。4 L 区域内，外板厚度最大，向首尾两端逐渐减薄， 离船端 0 ． 075 L 区域内的外板厚度最薄。
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7来自百度文库
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另行 考虑
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（七）、船体首、尾端结构 • 1．船首端结构
船体首端通常是指距首垂线0.25L处向船首部分的船体结构。 为了减小航行时的兴波阻力，提高船速，现代运输船首常制成球 鼻型。
• 船首端的特点
（1）船首端所受到的总纵弯曲力矩较小，但受到的局部作用力 较大 。 （2）首尖舱区域内，多数采用横骨架式结构，肋骨间距较小， 构件尺寸较大，设有许多空间骨架构件。
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• 3）舱壁结构 • （1） 舱壁的作用：
• • • • • ①将主船体分隔舱室。 ②横向舱壁承担船体的横向强度，并进行水密分舱。 ③纵向舱壁承担总纵弯曲强度，并减小自由液面对稳性的影响。 ④与甲板等结构对船体进行耐火分隔，防止火灾蔓延。 ⑤有利于不同货种的积载。
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• （六）．支柱、舷墙和舱壁 • 1）支柱 • 船舱内设支柱的作用：
• • • • (1) 支撑甲板和平台，保持竖向不变形。 (2) 可减小横梁、甲板纵桁等构件的尺寸。 (3) 使货舱开口处得到加强。 (4) 支持一层甲板上的载荷，并将所受的力传递到下层较强的构件上。
（平板龙骨的厚度不得小于规范所要求的船底板厚度加 2 毫米 。另外，平板龙 骨的宽度应在整个船长内保持不变。）
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②外板厚度沿肋骨围长方向的分布 根据弯曲应力沿船深方向的分布情况，平板龙骨和舷顶列板 较其它列板都厚一些。
（因为这些区域受拉、压应力交替作用，易疲劳，且平板龙骨还要承受坞墩的反作 用力，舷顶列板因位于与上甲板连接处，容易产生应力集中。）
• （1）横骨架式舷侧骨架
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横骨架式舷侧骨架有两类： ①一类是只设单一的主肋骨，如图1-63所示，一般用于货舱区域的舷侧， 但也有应用于全船舷侧的。 • ②另一类是强肋骨式横骨架舷侧。其骨架有主肋骨、强肋骨和舷侧纵桁等， 如图1-75所示。它具有较好的横向强度和局部强度，因而用在机舱或舷侧需 要特别加强的船舱中。
②纵骨架式双层底结构。虽然其施工复杂、麻烦，但在同等强度要求下，其 结构重量比横骨架式双层底结构轻。所以目前大型干货船、散装货船、集装 箱船的中部均采用这种结构。
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（四）．舷侧结构
舷侧结构是指连接船底与上甲板的侧壁。
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1）舷侧结构的组成和型式
舷侧结构由舷侧外板和舷侧骨架组成。舷侧骨架是舭肘板至上甲板之间的 骨架结构，也有横骨架式和纵骨架式两种。
双层底结构由船底外板、内底板、内底边板及船底骨架组成。
(1)双层底的作用
①提高船舶抗沉性。
②增加船底强度，(总纵弯曲强度、横向强度、局部强度。) ③双层底舱可用作液舱，此外，还可以降低船舶重心，增加船舶稳性 。 ④大型油船设双层底可防止海洋油污染。
（2）双层底结构的应用
①横骨架式双层底结构。一般应用于中小型船舶。
• (原因是：承担总纵弯曲应力作用。)
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②在强力甲板中，船中 0 .4 L 区域内的甲板板最厚，向两端逐 渐减薄; • ③强力甲板中，甲板边板最厚。
• (原因是：甲板边板位于舷边折角处，容易引起应力集中 。)
• ④舱口之间的甲板板薄。(原因是：不参与总纵弯曲。) （ 3 ）甲板板的排列 • ①钢板的长边沿船长方向布置，平行于船体中心线。 • ②甲板边板顺着甲板边线布置。 • ③大舱口之间以及首尾端的甲板，一般将钢板横向布置。
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• （2）舱壁的种类
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根据舱壁的作用可分为：
①水密舱壁
• 在规定的水压下能保持不渗漏水的舱壁。干货船货舱是由水密横舱壁进行分 隔的。
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②油密舱壁
在规定的压力下能保持不渗透油的舱壁。油船的货油舱和船舶的燃油舱等均 采用油密舱壁进行分隔。
③防火舱壁
• 用于分隔防火主竖区，在一定的火灾温度下能限制火灾蔓延的舱壁。客船起 居处所的舱壁和机舱的舱壁等应用防火舱壁。
二、确保强度随时保持在安全限度以内的方法（船体结构） 1．船体外板和甲板板 • 1）船体外板
• ⑴船体外板的组成 船体外板由船底外板、舭部外板和舷侧外板三部分组成。船底外板包括中 心线处的平板龙骨及其两侧的船底板；舭部外板又称为舭列板；舷侧外板包 括舷侧列板和舷顶列板，舷顶列板又称为舷侧厚板。 外板由许多块钢板拼接而成，钢板的长边都是沿船长方向布置。由许多块 钢板逐块端接而成的连续长条板称为列板。平板龙骨称为 K 列板。
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