船体结构开孔及补强规则
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船体结构开孔及补强规则
1 范围
本标准规定了船体构件上的应力区域,船体结构开孔(含开口、切口)规则及补强形式。 本标准适用于钢质海船(船长≥建造过程中管系、电缆穿过船体构件时的开孔规则及补强形式,其它类型船舶及海上工程设施可参照执行。 2. 船体结构开孔规则 2.1 开孔基本原则
2.1.1 开孔形状一般为圆形或腰圆形,孔长轴应沿结构跨度方向或船长方向布置,如需矩形开孔时,其四角需有足够大的圆角,圆角半径R≥h/8(h 为孔高)且R≥30。 2.1.2 开孔应远离流水孔、透气孔、减轻孔、人孔、型材贯穿孔等。 2.1.3 开孔边缘应光顺,无影响强度的缺口。
2.1.4 在强构件腹板上开孔时,其开孔位置应尽可能设置在构件的中和轴处或偏近骨架带板(即甲板、壁板或外板)一边,避免在近面板处开孔。
2.1.5 所有肋板、旁桁材上均应开人孔; 所有肋板、旁桁材、纵骨均应有适当的流水孔、透气孔,并应考虑泵的抽吸率;除轻型肋板外,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, 以便利人员出入。在肋板的端部和横舱壁处的1 个肋距内的旁桁材上, 不应开人孔和减轻孔, 否则开孔边缘应予加强,肋板及旁桁材在支柱下的部分一般不应开孔, 否则应作有效加强。
2.1.6 船中0.75L 区域内双层底中桁材不允许开孔,特殊情况下必须开孔时,应予以有效加强;船中0.75L 以外中桁材上开孔高度不应大于该处中桁材高度的40%。 2.1.7高强度钢构件尽量少开孔,若开孔应采用圆形或腰圆形。
2.1.8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,孔中
以全部开孔的最大外轮廓尺寸作为开孔计算的宽度和长度,密集小孔可扩为一腰圆孔。 2.1.10 开孔总长度不能超过0.6肋距(或0.6纵骨间距),开孔应分散,不能同时密集在邻近的肋距(或纵骨间距)内。
2.1.11在船舯0.5L 区域内的强力甲板上开孔,其圆角半径为开口宽度的1/24(Rmin≥300mm)。如舱口围板为套环形式时,圆角半径Rmin≥150mm。
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20m)
2.1.12管子和电缆穿过甲板的开孔,应避开舱口角隅和高应力区。
2.1.13船舯0.5L区域内强力甲板上的开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的6%,其它部位甲板开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的9%。
2.1.14当甲板开口不符合长宽比2:1或高强度钢开口小于2~1.5时,应采用套环形式,也可起到拦水作用。
2.1.15若外板开口不是圆形或椭圆形的,则开口角隅应为半径尽可能大的圆弧;
2.1.16 各种管系的舷外排出口,应环绕开孔焊接50mm宽的环型复板。
2.1.17 本标准中所列开孔各尺寸为满足标准的极限值,开孔时尽可能不按极限尺寸开孔。
2.1.18 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,应事先与船体专业协商开孔位置,并采取补强措施。
2.2 不允许开孔的部位
2.2.1 强横梁端部一个纵骨间距,纵桁在横隔壁处一个肋距,见图2。
2.2.2 小构件穿过的切口处,其切口前后的一倍切口长度范围内,见图2。
2.2.3 支柱上下端支座在纵横结构交叉处左右前后一个纵骨(肋距)间距。见图3。
2.2.4 桅杆附近范围内的强横梁(纵桁)左右一个纵骨(肋骨)间距。
2.2.6
2.2.7
2.2.8
2.2.9
邻
2
2.2.10 甲板或底板上有较重机械设备或集中载荷的部位。
2.2.11 船舯0.4L区域的舭圆弧外板和舷顶列板圆弧形舷缘,外板与上层建筑连接处。
3 构件开孔
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表2 孔与孔或孔与构件边线的最小距离
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4 开孔补强形式
4.1 当开孔尺寸和位置超出本标准3.4的不需补强的规定时,可采用与开孔高度方向等截面的覆板或加强圈方式,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,补强板及型材的材质应与开孔处腹板的材质相同。 4.2 一般开孔的补强
4.2.1 7。
a.加补板
b.加面板
c.加面板
4.2.2 4.2.3 同时要对开孔损失的截
4.3 特殊孔的补强
当孔的高度、宽度超出允许极限范围,且高度为桁材高一半以上时,可采用加高梁的形式进行补强,但此开孔对原强构件破坏性极大,开孔前必须征得船体专业同意,见图10。
D>H/2,Φ>H/2
图10 孔高和孔长均超过允许极限范围时的补强型式
4.4 骨架上的面板或折边被切割破坏后的补强
一切骨架的面板或折边上开孔将破坏原构件连续性,应尽可能避免切割,在无法避免时应征得船体
专业同意并按图11所示进行骨架补强。
图11
c)
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附 录 A (规范性附录)
附录A
A 船体构件的应力区域说明
A.1 船体构件上的应力区域分类见表1
表1 应力区域分类
A.2 桁材构件(通常是T 型组合构件)上的应力区域划分按图A1
a. 强构件
b. 普通骨材穿过强构件 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°
图A1 横向构件上的区域划分
A.3 纵向构件的应力区域划分见图A2。
a 纵骨 b. 纵向制荡壁 c. 纵向桁材
图A2 纵强度构件的区域划分
A.4 平板龙骨上部肋板的区域划分见图A3,α取值按45度。
船底(甲板) 船底