船舶结构规范设计讲解
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。
船舶行业船舶设计规范
船舶行业船舶设计规范I. 引言船舶作为人类最古老的交通工具之一，承载着人类的贸易、旅行和探索活动。
为了确保船舶的安全运行和船员的生命安全，船舶设计规范起到了至关重要的作用。
本文将介绍船舶行业中的一些重要设计规范，包括结构设计、船体参数、稳性和机械系统等方面。
II. 结构设计规范1. 船体强度设计船体强度设计规范旨在确保船舶在各种运行条件下具有足够的结构强度，能承受潮汐、风浪等外部力量的作用。
重要的设计规范包括船舶结构强度计算方法、船舶承载能力及传力途径分析等。
2. 船舶材料选用船舶材料选用规范包括了船体各个结构部件所使用的材料要求。
这包括了钢材、铝合金、复合材料等材料的选择标准，确保船体在功能、强度和耐久性等方面的要求得到满足。
III. 船体参数规范1. 船舶尺寸和排水量船舶尺寸和排水量规范是为了使船舶在设计阶段满足特定用途的要求，包括可通行水道的最大宽度、船舶的载重量和操作深度等。
2. 船舶稳性要求船舶稳性是指船舶在平衡状态下的倾覆稳定性，主要由船舶的形状和布局以及货物和燃油的分布等因素决定。
船舶设计规范对稳性要求进行明确，以确保船舶在各种工作条件下的安全性。
IV. 机械系统规范1. 主要动力系统主要动力系统规范确保船舶的主要动力装置能够提供足够的推进力，保证船舶在各种航行条件下的安全、高效运行。
包括发动机的选型、安装和检验要求等。
2. 辅助设备和系统辅助设备和系统规范涉及到船舶的供电、通讯、冷却、舱内通风、油水系统等。
这些规范保证了船舶各项辅助系统的正常运行和安全性。
V. 船舶建造监管船舶建造监管规范是为了确保船舶在建造过程中符合设计要求和各种技术标准。
这些规范包括船级社的审查和认证程序、船舶建造现场监督和质量控制要求等。
VI. 船舶检验和验收船舶检验和验收规范是船舶交付使用前必须遵守的程序。
这些程序确保船舶的各项性能和安全指标符合设计和相关标准要求。
检验和验收内容包括结构强度、稳性、机电系统、航行试验等。
船舶建造技术规范
船舶建造技术规范船舶是人类利用水面自由航行的交通工具，被广泛应用于贸易、旅游、捕捞、军事等领域。
为确保船舶建造的安全性、可靠性和可持续发展，船舶建造技术规范显得尤为重要。
本文将从设计、结构、材料和舾装等方面探讨船舶建造技术规范。
一、设计规范船舶设计规范是船舶建造的基础，涉及到船体形状、稳性、操纵性等重要问题。
设计规范应遵循以下原则：1. 安全性：船体结构应具备足够的强度和稳定性，防止船体破裂、倾覆或变形等情况发生。
同时考虑船舶在不同水域和天气条件下的航行安全。
2. 效率性：船舶设计应考虑到船体阻力、能源利用效率和船舶运行的经济性。
减小船体阻力、提高船舶的载重能力和燃油经济性，是设计规范的重要内容。
3. 可持续性：船舶建造应考虑环境保护和资源利用的可持续性。
合理利用和循环利用材料、降低船舶的排放物排放以及减少对海洋生态的影响，是设计规范的重要方向。
二、结构规范船舶的结构规范是确保船体强度和稳定性的基础。
结构规范主要包括船体材料选择、船体横剖面设计、船体纵剖面设计等方面。
具体要求如下：1. 材料选择：选择适合船舶建造的材料，如钢铁、铝合金、复合材料等。
材料应具备足够的强度和耐腐蚀性能，并符合环保要求。
2. 船体横剖面设计：合理设计船舶的船底、船舱、甲板等结构，确保船体具备足够的强度和稳定性。
此外，船舶的甲板和舱口应采用合适的防水措施，防止进水和波浪冲击。
3. 船体纵剖面设计：根据船舶用途和航行条件，合理布置船体的甲板、舱室和设备，确保船舶的航行性能和安全性。
三、材料规范船舶建造所使用的材料应符合相应的标准和规范，确保船舶结构的强度和稳定性。
材料规范主要包括以下几点：1. 材料强度：船舶结构所使用的材料应具备足够的强度和韧性，能够承受来自海浪、风力和装载等各种外力的作用。
2. 耐腐蚀性：船舶处于恶劣的海洋环境中，材料应具有较好的耐腐蚀性能，减少维护成本和延长使用寿命。
3. 焊接质量：船舶结构的焊接连接处应符合相应的质量标准。
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
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：
船舶业船舶设计与建造规范
船舶业船舶设计与建造规范船舶是人类使用最早的交通工具之一，随着科技的发展和人们对航行的需求不断增加，船舶设计与建造规范也得到了不断的完善和改进。
本文将从船舶设计、材料选择、结构设计以及建造过程等方面，介绍船舶业的规范与标准。
一、船舶设计规范船舶设计是船舶建造的基础，设计规范的制定和执行对船舶的运行安全和经济性至关重要。
船舶设计应符合以下要求：1. 结构强度：船舶设计应满足船体在不同航行条件下的荷载要求，保证船舶的结构强度和稳定性。
2. 流体力学性能：船舶的阻力和推进性能是设计的重要指标，应通过模型试验和数值计算等手段确定船体形状和船舶的主要参数。
3. 部件和系统设计：船舶设计应综合考虑各种设备和系统的布置和安装，确保各部件的正常运行和维修。
4. 安全性和环保性：船舶设计应符合相关的安全和环保标准，保证船舶在运营过程中不会对生命和环境造成危害。
二、船舶材料选择规范船舶建造材料的选择与船舶的性能和寿命密切相关，合理的材料选择可以提高船舶的强度、耐蚀性和经济性。
船舶材料选择应遵循以下原则：1. 强度和刚度：船舶材料应具备足够的强度和刚度，以承受船舶在不同航行状态下的荷载。
2. 耐蚀性：船舶是长期在海水环境中运行的，材料应具备良好的耐蚀性，减少船体的腐蚀损坏。
3. 可焊性和可加工性：船舶建造过程中需要对材料进行焊接和加工，材料应具备良好的可焊性和可加工性。
4. 轻量化：船舶建造材料应尽可能轻量化，以提高船舶的载重能力和燃油经济性。
三、船舶结构设计规范船舶结构设计主要包括船舶的船体结构和上层建筑结构的设计。
船舶结构设计应符合以下要求：1. 载重能力：船舶的载重能力是船舶设计的关键指标之一，船舶结构设计应满足船舶的吨位要求。
2. 舒适性和安全性：船舶的结构设计应考虑乘员的舒适度和船舶的安全性，确保乘员在航行中的安全和舒适。
3. 维修性和可靠性：船舶的结构设计应便于维修和检修，方便船舶的定期保养和维护。
四、船舶建造规程船舶建造过程是一个复杂的工程，需要按照一定的流程和规范进行。
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：
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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
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。
结构设计的方法
计算设计 规范设计
计算设计
定义：船体结构的计算设计是根据结构力学的原理来 确定满足强度、刚度和稳定性要求的船体结构布置及 构件尺寸。
发展：电子计算机技术的发展，给计算设计提供了迅 速有效的工具，加之结构优化设计理论的发展，结构 的计算设计将有较大的发展。
军船：对于设计技术要求较高，对结构质量控制严格 的军用船舶，只能用计算设计。
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
调查分析：根据对母型船的调查研究和所设计 船的特殊要求，分析所设计船的船体强度要求， 选择合适的建造规范。
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。
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。
提出船体主要钢料预估单，并为总体设计提供 船体钢料的质量重心资料。
完成工作
船体主要构件计算书；中剖面图；基本结 构图；首、尾结构图；首尾柱结构图；甲 板平面图；肋骨型线图；外板展开图；主 舱壁结构图；主机座结构图；尾轴架结构 图；主机座和推力轴承座结构图；甲板室 和上层建筑结构图；舱盖结构图和强度计 算书；通风筒、空气管和排水口布置及结 构图等。
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。
等应符合标准尺寸或常取尺寸； 5. 考虑船体结构维修与保养的可能性与方便性等。
结构与使用性的矛盾
结构布置与构件尺寸要符合使用要求。例如
1. 货船的结构布置要便于装卸货物； 2. 旅客及船员住舱应有足够净空高； 3. 支柱的布置应不妨碍总体布置及机器设备安装的
要求等。
因此结构设计要与总体、轮机和设备的设计密切 配合，树立整体观念，保证船舶各方面都有良好的 性能。此外，根据使用要求在选取构件尺寸时要合 理地考虑锈蚀、磨损余量及其他特殊加强，以降低 维修费用和提高使用年限。
结构构件的布置要尽可能均匀，以避免构 件规格太多或是造成材料的浪费。
结构应保证某一构件承受外力后，能有效 地将力传递到邻近的结构构件上，以避免 某一单独的结构构件承受外力。
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。
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。
船体规范设计的局限性
规范制订中某些不合理因素限制了新型结构 设计的合理性
不断诞生的新型船舶无法依据规范进行结构 设计
造船新材料的问世也使得原有规