船体结构规范及标准要求-陈楚明
船舶建造标准
船舶建造标准作为一种重要的交通工具，船舶的建造标准对于保障航行安全、提升航行效率至关重要。
船舶建造标准涵盖了船舶的设计、材料、生产工艺、装配和验收等多个方面。
本文将从船体结构、船用材料和船舶安全设备三个方面，探讨船舶建造标准的相关内容。
1. 船体结构船体结构是船舶建造中最基本的部分之一，它保证了船舶正常的航行能力和承载能力。
在船体结构设计中，需遵循以下标准：（1）强度标准：船体结构必须经受住各种环境条件和荷载的考验，保证船舶的结构强度和刚性，防止船舶在航行过程中发生破损和倾覆等事故。
（2）稳性标准：船舶的稳定性是保证航行安全的重要因素。
船舶必须满足一系列稳性标准，包括计算船舶的偏航力矩、俯仰力矩和横摇力矩等参数，以确保船舶在各种情况下的稳定性。
（3）可靠性标准：船舶建造应符合可靠性标准，包括使用高质量的材料，采用合理的工艺，确保船舶具备足够的耐久性和可靠性。
2. 船用材料船舶建造材料必须具备良好的耐压、耐腐蚀和耐磨损等性能。
在船用材料的选取和应用中，需要遵守以下标准：（1）材料强度标准：船舶的材料必须具备足够的强度，能够承受航行中的各种荷载和外力。
对于主要结构材料如钢板、铝合金等，需要根据船舶类型和使用环境等因素确定相应的强度标准。
（2）防腐蚀标准：船舶常常处于潮湿和腐蚀环境中，因此船用材料必须具备良好的抗腐蚀性能。
对于不同船舶部位和使用条件，需选用适合的防腐材料和防腐涂料，确保船舶的使用寿命和安全性。
（3）可焊接性标准：焊接是船舶建造过程中常用的连接方式。
船用材料必须具备良好的可焊接性，保证船舶的焊接接头强度和可靠性。
3. 船舶安全设备船舶安全设备是保障航行安全和人员生命财产安全的重要组成部分。
在船舶建造标准中，船舶安全设备必须符合以下要求：（1）救生设备标准：船舶必须配备必要的救生设备，如救生艇、救生圈、救生衣等，以应对航行中可能发生的意外情况。
这些设备需符合相关国际和行业标准，确保其性能可靠、操作简便。
船体结构规范设计简略
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。
船舶结构规范设计
特点
集装箱船的结构和形状跟常规货船有明显不同。 它外形狭长，单甲板，上甲板平直，货舱口达船 宽的70％--80％，上层建筑位于船尾或中部靠 后，以让出更多的甲板堆放集装箱，甲板上堆放 2—4层，舱内可堆放3—9层集装箱。集装箱船 装卸速度高，停港时间短，大多采用高航速，通 常为每小时20—23海里。近年来为了节能，一 般采用经济航速，每小时18海里左右。在沿海短 途航行的集装箱船，航速每小时仅10海里左右。 近年来，美国，英国，日本等国进出口的杂货约 有70％--90％使用集装箱运输。
沿海情况。
结构加强示意图
LWL最大吃水连线，BWL最小吃水连线
油船分类
巴拿马型（Panamax）：船型以巴拿马运河（Panama Canal）通航条件为上限（譬如运河对船宽、吃水的限 制），载重吨（DWT）在6～8万吨之间
阿芙拉型（Aframax）：平均运费指数最高船型，经济 性最佳，是适合白令海（Baltic Sea）冰区航行油船的 最佳船型。载重吨在8～12万吨之间
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。
为减少应力集中，所有船体构件的剖面形状应有 平顺的过渡。
例如，在甲板、平台、内底板、纵舱壁间断处，应装设肘板或其它结 构使剖面逐渐消失；骨架梁腹板高度变化时，应有一过渡区，该区段 的长度一般应不小于相邻腹板高度差的5倍。
局部加强原则
在设计过程中，对那些在使用中要承受较 大局部载荷的结构则进行适当的局部加强。
船舶建造质量标准
船舶建造质量标准船舶作为水上运输的重要工具，在现代社会里扮演着重要的角色。
船舶建造质量的好坏直接关系到船舶的安全可靠性以及航行效率。
为了确保船舶的建造符合国际标准并满足航行要求，制定了一系列的船舶建造质量标准。
本文将从船体结构、材料、工艺等方面，论述船舶建造的质量标准，以及示范船舶建造的最佳实践。
一、船体结构船体结构是船舶建造的基础，对船舶的安全和航行性能有着重要影响。
船体结构要符合以下标准：1. 强度标准：船体结构应能承受各种力学载荷，并具备足够的抗震性能。
通过合理的材料选择、结构设计和焊接工艺，确保船体结构的刚度和强度达到设计要求。
2. 全舷段材质一致性：船舶建造过程中，使用的船体结构材料应符合同一标准，避免材质不一致导致结构弱点。
3. 防腐蚀措施：船体结构应进行防腐蚀处理，以增强耐用性和减少维修成本。
防腐蚀措施应符合相关国际标准，并对船体各个部位进行详细记录和检测。
二、建造工艺和技术船舶建造过程中，建造工艺和技术直接决定着船舶的质量及性能。
以下是船舶建造工艺和技术的标准要求：1. 设计标准：船舶建造前，需制定详细的设计方案，包括船体结构、动力系统、配套设备等方面。
设计方案需要满足船级社和国际标准，确保船舶建造的可行性和安全性。
2. 检验与监控：船舶建造过程中，应设立检验与监控机构，对各个节点进行检测和监控。
通过全过程质量控制，确保船舶建造的质量符合要求。
3. 焊接技术：船舶建造过程中，焊接是关键工艺之一。
焊接工艺应满足国际标准，确保焊缝强度和密封性。
需要进行焊接质量检验，并进行焊接人员的培训和证书资格认证。
三、船用材料船用材料的选择和使用，对于船舶的建造质量至关重要。
以下是对船用材料的标准要求：1. 材料强度和耐腐蚀性：船舶建造使用的材料应具备足够的强度和耐腐蚀性能，保证船体结构的可靠性和航行寿命。
2. 材料认证和检验：船用材料需要符合国际标准，并进行合格证明。
应进行材料检验，确保材料符合设计要求。
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
船舶设计与建造标准船体结构系统性能和安全要求
船舶设计与建造标准船体结构系统性能和安全要求船舶是人类在海洋上进行交通、贸易和探险的重要工具，其设计与建造需要满足一系列标准和要求，以确保船只的系统性能和安全。
在本文中，我们将探讨船舶设计与建造的标准船体结构以及相关的系统性能和安全要求。
一、船舶设计与建造的标准船体结构船体结构是船舶的骨架，承载着船体的重量以及各种荷载的力量。
标准船体结构是指在船舶设计与建造中广泛应用的一种结构设计方案，它具有一定的结构强度和刚度，能够保证船体在各种工作条件下的稳定性和安全性。
标准船体结构通常由船体底部、侧壁和船头船尾等部分组成。
船体底部是船体的承重部位，负责承受船重和各种荷载的压力。
船体侧壁则负责支撑船体的竖向力量，以及防止船体在水中侧翻。
船头船尾部分则是船体的前后端，其结构设计需要考虑到船舶的航行性能和操纵性能。
二、船舶系统性能的要求船舶的系统性能是指船舶在设计和建造后所具备的各种功能和性能指标。
这些性能要求直接影响着船舶的航行能力、安全性和使用效能。
1. 航行能力航行能力是船舶最基本的性能要求之一，它包括船舶的航速、载货能力、航行稳定性以及操纵灵活性等。
船舶的航速要求根据不同的用途和航行区域而定，一般要求在规定时间内能够达到一定的航速。
载货能力要求船舶能够承载一定的货物和人员，以满足商业和运输的需求。
航行稳定性要求船舶在航行过程中能够保持平衡稳定，防止侧翻和倾斜。
操纵灵活性要求船舶能够便于操作和操控，以适应不同的航行环境和操纵要求。
2. 安全性船舶的安全性是指船舶在航行过程中能够保证乘员的人身安全以及货物的安全。
安全性要求包括船体结构的强度和稳定性，以及各种安全设备的配置和使用要求。
船体结构的强度和稳定性是保证船舶不会破损或侧翻的关键因素，需要根据船舶的用途和航行区域来确定。
安全设备的配置和使用要求包括救生艇、救生圈、灭火设备等，以及相关的培训和操作规程，以确保在紧急情况下能够及时进行救援和应对。
三、船舶建造的要求船舶建造是指根据船舶设计方案进行船体的制造和装配过程，需要满足一系列的要求，以确保船舶的质量和性能。
船舶制造行业船体结构设计规范
船舶制造行业船体结构设计规范导言：船舶制造行业是众多行业中具有严格标准和规范的行业之一。
其中，船体结构设计规范是指为确保船舶的强度和安全性而制定的一系列指导原则和要求。
本文将从船舶结构设计的角度出发，介绍船舶制造行业中船体结构设计的规范。
一、船舶结构设计原则船舶结构设计的原则是确保船舶在各种航行条件下都能保持良好的稳定性和结构强度。
具体来说，应遵循以下几个原则：1. 结构强度原则：船体结构应能承受船舶在航行和靠泊过程中受到的各种力和载荷，包括浮吊、潮汐、风浪等。
2. 轻量化原则：在满足结构强度的前提下，应尽量减少船体结构的自重，以提高船舶的运载能力和燃油效率。
3. 经济性原则：船舶结构设计应尽可能降低制造成本，提高船舶的竞争力和商业可行性。
4. 可靠性原则：船舶结构应具备足够的可靠性和易维修性，以确保船舶在远航过程中的稳定性和安全性。
二、船舶结构设计要求船舶结构设计的要求包括几个方面：船体强度、防护、结构布局和连接方式等。
(1) 承受垂直载荷：船体应能承受来自货物、设备和人员的垂直载荷，以及船舶在波浪中产生的垂直力。
(2) 承受横向载荷：船舶应能承受来自横向风压、横向浪力以及船舶在航行中产生的横向力。
(3) 承受纵向载荷：船体应能承受来自船首的纵向力和扭曲力。
2. 防护要求：(1) 防腐蚀：船体结构应采用适当的防腐蚀材料和涂层，以保护船体免受海水腐蚀。
(2) 防火安全：船舶结构应符合相关的防火标准和要求，以确保船舶在发生火灾时能够有效地扑灭火源。
(3) 防水要求：船体结构应具备足够的防水性能，以防止海水渗入船舶内部。
3. 结构布局要求：(1) 船体布局：船体结构布局应合理，以适应各个船舱的需求，并确保船舶的稳定性。
(2) 装配要求：船体结构的装配应便于施工和维护，并能满足船员的操作需求。
(3) 舱身结构：舱身结构的设计应具备良好的刚性和可操作性，以保证货物的安全装卸和船舶的航行稳定性。
(1) 焊接：船体结构的焊接应符合相关标准和规范，确保焊缝强度和焊后的可靠性。
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。
船体、结构、船舶稳性
船体结构缺陷种类
2. 裂纹 裂纹一般出现在高应力部位： ●截面突变处 ●舱口角隅 ●舱壁和甲板相交处 ●强框架或肋板的纵骨贯穿孔边缘 ●部分设计不当的肘板交汇处
船体结构缺陷种类
结构裂纹
结构端部开裂
船体结构缺陷种类
结构裂纹
结构裂纹
船体结构缺陷种类
3. 变形 变形一般出现在高应力但结构承载能力已经减弱或 超负荷外力影响部位： ●货舱舱壁或肋骨腹板 ●主甲板板和甲板纵骨 ●散货船开口线内甲板 ●货舱内底板（一般是机械或货物引起） ●首尖舱舷侧肋骨或纵骨和平台板
船体结构常见缺陷及检查要点
斜梯踏步
直梯
船体结构常见缺陷及检查要点
锚泊和系泊设备：
尽可能对锚.锚链.锚机.系缆桩.绞缆装置等进行外观检查.对于锚泊设备的 检查应特别注意锚机的链轮刹车和离合器的磨损情况以及刹车和离合器的 实际操作情况;同时注意锚和锚链可见部分的蚀耗以及锚链横档的脱落等. 对系泊设备应检查系船索的数量.规格,以及钢丝索是否有断丝.压扁.蚀耗 等严重现象,导缆钳.系缆桩有否损坏而影响缆绳牵引和系紧功能,以及导 缆轮的转动情况.
船体结构常见缺陷及检查要点
甲板室和升降口：
•检查甲板室和升降口的端壁板、甲板，确认有无裂纹、腐蚀、
凹陷、皱折等缺陷。检查甲板室和升降口与甲板连接处的焊 缝有无腐蚀和裂纹，以及甲板室风雨密门窗的关闭如何等， 检查员若认为必要时可以要求进行冲水试验。
船体结构常见缺陷及检查要点
人孔、平的小舱口及其水密关闭装置： 检查盖板，橡胶垫及螺栓等技术状态，以及围板的腐蚀、损 坏情况，当对密性有怀疑时，可以要求进行冲水试验。
舱口围板、舱口盖及其风雨密关闭装置： 舷墙和栏杆：
检查有无变形.折断.缺损等缺陷.原则上舷墙变形只要仍起到 保护船的作用是可以接受的.但是舷墙肘板的变形和裂纹及其 与甲板连接处应特别注意.
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。
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
船体结构及船体装配工序的质量控制要点
1、缺口是指大于该
板的上缘，强力甲板以及 构 外板上所有开口的边缘，
-
无缺 表面粗糙度3倍的凹 口 口。
件 特别重要的纵材及悬臂梁 自
由 重要的纵横强力构件
-
边
2、修补方法： <1.0 A、用砂轮磨平
B、必要时可用堆焊
其次
-
<3.0
法修补，但必须避免 短焊缝
焊 接
对 舯0.6L区域内的外板、
接
强力甲板
外板的边接缝：1、外板的边接缝与纵 向构件的角接缝应避免重合或形成过 小的交角。2、平板龙骨、舭列板和舷 顶列板的宽度保持不变
外板的端接缝：1、从强度的观点来看， 外板的端接缝比边接的质量要求更高。 承受总纵弯曲应力。2、端接缝应尽量 布置在同一横剖面上，且应布置于1/4 或3/4肋距处，因为板在该处的局部弯 曲应力最小。
二、甲板板
甲板是纵向连续，平台甲板是局部间断的。
强力甲板：船舶总纵弯曲时起最大抵抗作用的一 层甲板。下甲板和平台甲板则主要保证局部强度。
舷弧：甲板边线沿纵向向首尾端升高的曲线。目 的减少上浪。
梁拱：甲板沿横向的拱形。目的迅速排除积水。 梁拱高度取甲板宽度的1/100~1/50。
甲板的厚度：船中0。4L区域内的甲板板应厚些。 船宽方向，甲板边板是上甲板中最厚的一列板。
横骨架式：板格的长边沿船宽方向，短边 沿船长方向，横向骨材的间距小，纵向桁 材的间距大。
混合架式：纵横方向的骨材间距相差不多， 板格的形状接近正方形。
五、集装箱船典型横剖面结构
集装箱船的结构与一般的货船不同，它的货 舱口宽度几乎与货舱宽度一样大，舷边只 留一条宽度不大的甲板边板。这样大的开 口对船体的抗弯、抗扭和横向强度都很不 利。为了补偿强度的不足，在结构上常采 用以下加强措施：
船体结构一般规定
波浪弯矩和波浪切力 船体梁各横剖面的中拱波浪弯矩 !" （#） 和中垂波浪弯矩 !" （$） 应按下列公式计算： （ # ）% # )*& !&’ $ (&) * )& $ ! !" ・ +, ・ +, -
（ $ ）% $ ))& !&’ $ ( （ &) # & + .）* )& $ ! !" 式中：! — — —弯矩分布系数， 见图 $ % $ % ! % )； — —船长， ’— -； — —船宽， (— -； — —方形系数， 但计算取值不得小于 & % /&； &) — — —系数， 按下列各式计算： &— & % & + &")$ ’ # "， 1 2 )& % .# 3 1 2 )& % .#， 1 2 )& % .# 3 3 !#& ( ’ )#& )
# 坞内起浮工况。 （#） 兼用船： 计算工况与油船和货船指定工况相同。 则对船体总纵强度的 $ %$ % $ % " 如果船体梁剖面最大静水弯矩产生在船中 & % "’ 区域以外剖面处， 要求将作特殊考虑。 $($($(# 南》 。 $%$%! $%$%!%) 当计入船舶在海上交换压载水过程中的典型工况， 可参照 《船舶压载水管理计划编制指
$ — !.
钢质海船入级与建造规范
船体结构 第!章 第 ! 篇，
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
项目七--731-规范中对双层底结构的要求
1. 中内龙骨的腹板上禁止开孔，但可以开 流水孔。
2. 实肋板与旁内龙骨腹板的下方应开设流 水孔，流水孔的大小应考虑到泵的抽吸 率，使船底部的各个流水孔至吸口均能 自由流通。。
项目七 船体结构规范设计
1. 当因管路通过等情况，需要在实肋板及旁 内龙骨腹板腹板上开孔时，应予以补强， 比如采用开孔边缘加焊扁钢等加强措施。 开孔一般为园形或长园形，一般开孔高度 与宽度应不超过腹板的相应尺寸之半，否 则开孔尺寸过大，易使发生腹板失稳、皱 折。如图5-14所示
1. 双底结构可提高船舶的抗沉性，并可增 加底部的刚性与抗弯能力。同时，双底 空间尚可做燃油舱、淡水舱以及压载舱 使用。
2. 与船底板共同组成船体底部基础，以供 装载及安装机器设备等。
项目七 船体结构规范设计
船底结构的受力
• 船底结构的受力是比较复杂的，主要有： • 1.总纵弯曲应力：底部纵向连续构件，如内龙骨、纵桁
• 用有面板或折边的肘板与舱壁连接，肘板 的尺寸如图5-13 （a）所示.
• 将内龙骨面板的宽度在一个肋距内逐渐放 宽与舱壁连接，其尺寸如图5-13（b）所 示。
• 将内龙骨的腹板在一个肋距内逐渐升高与 舱壁连接，其结构与尺寸如图5-13（c） 所示
项目七 船体结构规范设计
项目七 船体结构规范设计
• 底肋骨的剖面模数W应不小于按下式计 算所得之值：
• W =4. 2s（d+r）l2+5 cm3
项目七 船体结构规范设计 4. 船底纵骨
1. 船底纵骨的剖面模数W应不小于按下式 计算所得之值：
• W=Ks（d+r）l2
cm3
式中：K——系数，在船中部K=0.015L+5.6 ，其中L为船长，船中部以外可逐步递减 至0.8 K；
船体结构布置原则
船体结构布置原则第6 节结构布置原则符号本节未定义的符号，见第4 章第1 节中所定义的表。
bh ：货舱开口的宽度，mlb ：端肘板的自由边的长度，m1. 适用范围本节要求适用于货舱区域。
对其他区域，应适用第9 章第1 至4 节的要求。
2. 一般原则2.1定义2.1.1 主要骨架间距主要骨架间距，m，是指主要支撑构件间的距离。
2.1.2 次要骨架间距次要骨架间距，mm，是指普通扶强材间的距离。
2.2 结构连续性2.2.1 一般要求自船中部至端部的尺寸应尽可能地逐渐减少。
应注意船体骨架系统改变处，主要支撑构件或普通扶强材的连接处，船首、尾部和机舱端部，以及上层建筑端部的结构的连续性。
2.2.2 纵向构件纵向构件的布置，应确保强度的连续性。
承受船体梁总纵强度的纵向构件应向船舶的端部连续延伸至足够的距离。
特别是，应确保货舱区域内的纵舱壁包括垂直和水平主要支撑构件连续延伸至货舱区域以外。
嵌接肘板是可以接受的方法。
2.2.3 主要支撑构件主要支撑构件的布置，应确保足够的强度连续性。
应避免高度或横剖面的突然变化。
2.2.4 普通扶强材承受船体梁总纵强度的普通扶强材一般应连续穿过主要支撑构件。
2.2.5 板材对承受载荷方向，板厚的变化不得超过较薄板厚的50%。
对接焊预加工应按照第11 章第2 节[2.2]中的要求。
2.2.6 应力集中如应力集中可能发生在结构间断处，则应充分考虑减少应力集中，并应作足够的补偿和加强。
开口应尽量避开高应力区域。
如布置开口，则开口形状的应力集中应保持在可接受的范围之内。
开口应有良好的圆形，且边缘光滑。
焊接接头应适当错开应力可能高度集中的部位。
2.3 与高强度钢的连接第3 章–结构设计原理散货船结构共同规范第51 页2.3.1 与高强度钢的连接如船体结构中使用不同强度的钢材，应适当注意与高强度钢相邻的低强度钢的应力。
如低强度钢的扶强材由高强度钢的主要支撑构件支撑，则应适当注意主要支撑构件的刚度及其尺寸，以避免由于主要支撑构件的变形而造成扶强材的额外应力。
3.2船体结构设计长度小于100m
第1节一般规定A. 入级A 100 适用范围101本章规范适用于船长小于100m的授予主船级船舶的钢质船体结构。
102在铝材和木材允许作为代用材料时，本章规范也适用于铝质结构和木质甲板。
A 200 船级符号201授予主船级所用的船级符号，已在第1篇第1章中说明。
202本章中规定了下列特征船级符号：DAT（—X℃）最低设计环境温度（第2节 B401）ICM 增厚腐蚀裕量（第2节 D600）IB（+）为抓斗装卸货而加强的内底（第5节G400）B. 定义B 100 符号101L —船长（m），定义为夏季载重水线上，从艏柱前缘至舵杆中心线的纵向距离；L应取为不小夏季载重水线总长的96%，但不必大于97%。
对于非常规首、尾布置的船舶，船长L将作特别考虑；F.P.—首垂线，系指夏季载重水线和首柱前缘交点处的铅垂线。
对具有非常规船首设计，其F.P.的位置将作特别考虑；A.P.—尾垂线，系指L末端的铅垂线；Amidships— L的中部；L F—按《国际载重线公约》定义的船长；系指量自平板龙骨上缘的最小型深的85%处水线总长的96%，或为沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其大者。
当船舶设计具有倾斜龙骨时，其计量船长的水线应和设计水线平行；B —在夏季载重水线处量取的最大型宽（m）；D—型深（m），定义为在舯处这基线量起至最高连续甲板型线的垂直距离；D F—最小型深（m），取为自平板龙骨上缘至舷侧干舷甲板横梁上缘之间的垂直距离；在具有圆弧舷边的船上，此型深应量至甲板和舷侧外板型线的交点，这些型线的延伸就象舷边为角状设计；如干舷甲板呈梯级状，且其升高部分延伸于确定型深之处，则此型深应量至沿甲板较低部分延伸且平行于升高部分的参考线；T—平均夏季型吃水（m）；△—吃水T时在海水（密度1.025t/m3）中的型排水量（t）。
C B—方型系数，=LBTD025.1对于推船刚性联结的驳船，CB应按驳船/推船的组合体进行计算；C BF—按《国际载重线公约》定义的方型系数：=FFBTL▽—以型吃水T F算得的型排水体积，不包括轴包架；T F—最小型深的85%；V —最大服务航速（kn），定义为船舶在最深航行吃水时持续使用的设计最大航速；g o—标准重力加速度，g o = 9.81m/s2 ；f1—取决于材料强度级别的材料系数，见第2节；t k—第2节D200D300规定的腐蚀裕量，及相关内容；x—船舶的纵向坐标轴；y—船舶的横向坐标轴；z—船舶的垂向坐标轴；E—材料的弹性模量；= 2.06 • 105（N/mm2），对于钢；= 0.69 • 105（N/mm2），对于铝合金；C W—第4节B200规定的波浪载荷系数。
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一、共同规范对建造的要求
二、IACS质量标准公差要求
1 ，钢板负公差：
2 ，球扁钢允许偏差：（一般采用欧标）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 ，主尺度允许偏差：
说明：以上为IACS质量标准，按CSQS(中国造船质量标准)分别为±L(B,D)/1000。
b) 强构件端部趾部下设切口时，应按下图补强:
c) 分段大接头处、纵骨（横梁）通焊孔距相邻扇形孔太近时，可 按下图补强：
谢谢！
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。
★典型横剖面应力 区：
★ 平板龙骨上部肋板应力区：
★支柱上下端构件的应力区：
★ 韩国标准:
典型横剖面1
★ 韩国标准:
典型横剖面2
b) 共同规范开孔要求：
c) ABS规范开孔要求：（适应于海工船）
7，次要构件的开孔要求：
a) 通常，在货（油）舱的纵骨范围内， 不允许设间距很近的扇形孔，见右图所示:
75mm。
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。 b) 外板开孔要求： ★舷顶列板上的圆形孔，应避开舷缘及舱口边线外甲板开口，且开孔高 度应小于舷顶列板高度的20%或380mm（取小者）,否则应补偿； ★所有开口的布置应尽可能使肋骨、纵骨、舭龙骨的不连续性减至最小；
★海水吸入口和其它开口都应有足够大的圆角； ★所有开口及邻近尾楼（或上层建筑）前端的开口均应给予完全补偿， 补偿加厚板尽可能采用嵌入板而非覆板的形式; ★货门（舷门）的开口应有足够大的圆角，且门的开口拟采用的补偿形 式将予单独考虑； ★在干舷甲板以下大于450mm或夏季载重水线以上小于600mm的范围 内设泄水孔和排水管时，均应设置止回阀。
4 ，分段装配允许偏差：
5 ，结构安装允许偏差：
6 ，误开孔修补：
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
CCS规范：
b) 纵骨上的透气孔或泄水孔（流水 孔）、大接头对接处的通焊孔距肘 板趾端和主要支持构件交点和其它 高应力区的距离通常不小200mm。 见右图：
c) 纵骨（或横骨材）穿越水密构件时，应在水密构件一侧（一般约 150mm）的骨材上设置截漏孔（一般R=30mm，孔高不超过骨材高 度的25%），见下图所示:
6、主要构件开孔：
★ CCS规范对船体构件的定义：
a）主要构件应力区划分： ★各类构件按应力状态，可分为A，B，C 个区域。见下图示意：
A 区域 ，是一般应力区； B 区域 ，是中间应力区； C 区域 ，是高应力区，也称禁开孔区。
★ 桁梁构件应力区：
注：1）图中L表示构件长度； 2）当α≤ 45°时按图示确定，当α > 45°时区取α=45°。
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 孔要求不同，本培训内容仅为一般要求， 具体的船体开孔以船级社的退审意见为准。
1，开孔原则
a) 所有开孔应有光滑的边缘和足够大的圆角，圆角半径为开孔短轴 的1/10，且不小于30mm。开孔应远离切口和肘板趾部; b) 高应力区禁止开孔或避免开孔; c) 高强度钢构件尽量少开孔，若开孔应采用椭圆形或相当形状;如在 舱口围、强力甲板等纵向构件上开孔，应使长轴方向沿船长方向。 d)开孔边缘不要靠近板缝，至少离开50mm； 开孔与板缝相交时， 孔边缘离板缝不小于75mm，见下图：
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。
e) 甲板纵桁及强横梁腹板上开孔高度应不超过腹板高度的25%，开孔 宽度应不超过横梁间距的60%或纵桁腹板的高度（取大者），否则应 予以补偿。开孔边缘至纵桁面板的距离应不小于纵桁腹板高度的40%。 不应将开孔密度集中的布置在相邻的肋位内。离纵桁（横梁）肘板趾 端200mm范围内的纵桁（横梁）腹板上，不应有任何开孔。 f) 纵骨（横梁）开孔高度不超过腹板高度的25%，通焊孔深度不超过
七、开孔补强形式
1, 一般予以补偿加强的开孔，可采用与开孔等截面的覆板或扁钢框 方式，覆板或扁钢的板厚不小于开孔构件的板厚，覆板单边宽或扁钢 宽度不应小于50mm。 2, 凡构件上的开孔不符合上述规定时，均应予以开孔补强，补强形式 可参照表4
3, 甲板开孔处应力集中系数超过2.4时，应以适当的套筒形式作边 缘加强。(应力集中系数=局部最大应力/远离构件突变处的应力） 4，构件高度应力区内小开孔（切口）的补强： a) 构件交叉处肘板趾端200mm范围内设孔时应按下图补强：