船体局部强度计算书

带板（cm） 49.5 50.0
10、#12) 横梁
31.0
1840
36.80
(#15、#18) 纵桁 纵桁 纵桁 2.1.3 计算结果
35.5
1900
40.40
50.3 31.2 40.0
2650 1840 2510
57.44 36.96 49.20
程序输出结果见图 1，机舱甲板板架的计算应力见表 2－2。 表 2－2 构件名称 纵桁 横梁 由 表 2 － 2 可 知 ， 机 舱 甲 板 板 架 的 最 大 应 力 值 是 σ max = 机舱甲板板架的最大应力（N / mm2） 最大计算应力 许用应力 176.3 176.3 N mm 2 。 因 为
2 主船体强构件的强度校核
为了正确校核主船体强构件的承载能力， 计算模型简化为板架结构， 其中甲板板架由甲 板纵桁、 强横梁组成， 舷侧板架由舷侧纵桁和强肋骨组成， 机舱船底板板架由龙骨、 实肋板、 主机基座和辅机基座组成，船员舱船底板板架由船底龙骨和实肋板组成。计算应力均以 Von.Mises 应力输出。 2.1 机舱甲板板架
σ max < [σ ] = 176.3 N mm 2 ，所以主船体舷侧板架的尺寸满足局部强度要求。
3 上层建筑强构件的强度校核
对于本船的上层建筑各层甲板的直接计算采取分层分段建模。为了正确校核上层建筑强 构件的承载能力，甲板、侧壁和前端壁计算模型简化为空间梁系结构，后端壁计算模型简化 为板架结构。其中空间梁系由甲板纵桁、强横梁、侧壁竖桁、侧壁水平桁、前端壁竖桁和水 平桁组成。后端壁板架由后端壁竖桁和水平桁组成。计算应力均以 Von.Mises 应力输出。 3.1 顶篷甲板空间梁系 顶篷甲板空间梁系
船体结构局部强度计算书 表 2－3 构件名称 横梁 1（ 35、 37、
# # #
第5页
构件剖面要素表
型材 6X1 80 8X8 0 6X1 80 8X8 0 6X1
4 2 带板（cm） 剖面惯性矩 （cm ）剖面积（cm ）
55、 57）
#
85.4
2640
59.90
横梁 2
97.7
2720
66.05
船体结构局部强度计算书 表 2－1 构件名称 横梁( 6) 横梁( 21) 横梁(#8、
# # #
第4页
构件剖面要素表 剖面惯性矩（cm ） 剖面积 （cm ） 2640 2650 56.80 57.20
4 2
型材 6X180 8X80 6X180 8X80 4X180 6X80 4X180 6X80 6X180 8X80 4X180 6X80 6X180 8X80
σ max < [σ ] = 176.3 N mm 2 ，所以机舱船底板板架的尺寸满足局部强度要求。
船体结构局部强度计算书 2.4 船员舱船底板板架 船员舱船底板板架 2.4.1 计算方法
第7页
计算范围取#33 号肋位至#59 号肋位。船底龙骨在#33、#59 号肋位处取为刚性固定，肋 板与舭部交接处取自由支持；纵桁在#35、#40、#46、#49、#55、#57 肋位处有立柱，故约束 该处的 Z 向线位移。计算载荷,船中及舯前肋板为 29.40 kN/m2，计算载荷等效为线载荷，作用 在肋板上。 2.4.2 构件的剖面要素 船员舱船底板厚 6mm，构件的剖面要素见表 2－7。 表 2—7 构件名称 中龙骨 旁龙骨 实肋板 35、37、 （
85.4 75.0 37.8
6250 6070 5000
73.24 67.00 44.68
2 .4. 3 计算结果 程序输出结果见图 4，船员舱船底板板架的计算应力见表 2—8。 表 2—8 构件名称 中龙骨 旁龙骨 实肋板 船员舱船底板板架的最大应力（N / mm2） 最大计算应力 许用应力 176.3 176.3 176.3 N mm 2 。 因 为
2.1.1 计算方法 机舱甲板板架计算范围从#4 号肋位至#23 号肋位， 甲板纵桁在#4、 肋位处取自由支持， #23 强横梁两端取自由支持，舱口端纵桁在#15 肋位处有立柱，故约束该处的 Z 向线位移。根据非 露天甲板计算压力规定，计算载荷为 9.1 kN/m2。甲板载荷等效为集中载荷，作用在甲板纵桁 与强横梁相交的节点上。 2.1.2 构件的剖面要素 机舱甲板板厚 8mm，构件的剖面要素见表 2－1。
第8页
计算范围从#33 号肋位至#59 号肋位，在#33 号、#59 号肋位处的舷侧纵桁取自由支持，强 肋骨两端均取自由支持。舷侧计算载荷为 26.19kN/m2。舷侧计算载荷等效为点载荷，作用在 舷侧纵桁和强肋骨上。 2.5.2 构件的剖面要素 舷侧板板厚 5mm，结构构件的剖面要素见表 2－9。 表 2－9 构件剖面要素
带板宽（cm） 剖面惯性矩（cm ） 130 105 17.2 50 50 105 105 105 23500 7760 4630 7150 5940 2470 20600 20600
剖面积 （cm2） 138.8 107.6 37.36 68.80 62.00 170.6 150.2 150.2
程序输出结果见图 3，机舱船底板板架的计算应力见表 2—6。 表 2—6 构件名称 中龙骨 旁龙骨 实肋板 主机基座 辅机基座 齿轮箱 由 表 2 — 6 知 ， 机 舱 船 底 板 板 架 的 最 大 应 力 值 是 σ max = 机舱船底板板架的最大应力（N / mm2） 最大计算应力 许用应力 176.3 176.3 176.3 176.3 176.3 176.3 N mm 2 。 因 为
船体结构局部强度计算书 表 1—1 名 主船体及上层建筑计算压力 Psd 称 Psd(kN/m２)
24.030 26.190 28.270 29.400 69.231 9.100 25.440 11.470 15.300 7.560 2.690 14.170 9.450 1.000
第3页
舷侧（尾端） 舷侧（其他） 船底肋板（尾部） 船底肋板（船中及舯前肋板） 船底龙骨 机舱、船员舱甲板 驾驶甲板下前端壁 驾驶甲板下后侧壁、后壁 驾驶甲板下前侧壁 驾驶甲板 游步甲板 游步甲板下前端壁 游步甲板下侧壁、后壁 顶篷甲板
3.1.1 计算方法 顶篷甲板结构计算范围选取从#24 号肋位至#57 号肋位，顶篷甲板下无前端壁、后端壁和
船体结构局部、#46、#52 号肋位立柱约束 Z 向位移，#40 号肋位舷侧 T 型舷墙竖桁支持简 化自由支持。顶篷甲板计算载荷为 1.0 kN m 2 ，计算应力均以 Von.Mises 应力输出。 3 .1.2 构件的剖面要素 顶棚甲板板厚 3mm，构件的剖面要素见表 3－l。 表 3－l 构件名称 强横梁 强横梁 （#40） 甲板纵桁 甲板旁纵桁 （ 40-- 46） 3.1.3 计算结果 程序输出结果见图 6，顶篷甲板空间梁系的计算应力见表 3－2。 表 3－2 构件名称 甲板强横梁 甲板纵桁 由表 3－2 可知，顶棚甲板空间梁系最大应力值 σ max = 顶篷甲板空间梁系的最大应力（ N mm 2 ） 最大计算应力 许用应力 142.5 142.5 N mm 2 。综合得
详
标记 数量 修改标记 签字 日期 编制 打字 校对 标检 审核 审定 日期
细
设
计
船体结构 局部强度计算书
总面积
m 共 23 页 第 1 页
2
船体结构局部强度计算书
第2页
1.概述 1.概述
本船为航行于内河 A 级航区的单体高速客船，主体钢质、上建铝质电焊结构，单底单甲 板。本船上层建筑强构件及主船体部分构件采用直接计算设计方法确定。本计算书用来验证 所选构件尺寸的大小是否满足结构强度要求。 本计算书按送审的总布置图、基本结构图、横剖面图及相关资料进行计算，全部计算采 用通用有限元软件 ANSYS 完成。 1.1 主尺度 总 长 水线长 垂线间长 型宽 型深 水线宽 结构吃水 肋距 纵骨间距 1.2 许用应力 本船主船体材料为 A 级船用钢， σ s = 235 N mm 2 ，参照国内对局部强度计算许用应力 的有关规定，取许用应力[ σ ]=0.75* σ s =176.3 N mm 2 。 本船上层建筑为 6082T6，其 σ 0 .2 = 250 N / mm 2 , σ b = 290 N / mm 2 。参照中国船级 社《船体结构强度直接计算指南》(2001)中局部强度计算标准，许用应力标准取为 175/K。 材料系数 K 按海规 1.3.6： K = 49.500 m 45.000 m 45.000 m 9.000 m 2.800 m 8.500 m 1.500 m 0.500 m 0.300 m
235
σ p 0.2
，
取 σ p 0.2 = 0.66σ b = 0.66 × 290 = 191.4 N / mm 2 。 则 [σ ] =
175 175 = = 142.5N / mm 2 根据船体结构规范计算书的计算结果，主船体 K 235 / 191.4
和上层建筑的计算压力如下表 1—1 所示：
船体结构局部强度计算书
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表 2—5 构件名称 中龙骨 旁龙骨 支柱处纵桁 实肋板 （ 14- 21） 实肋板 主机基座 辅机基座 齿轮箱 2 .3. 3 计算结果
# #
构件剖面要素表
4
型材 6X380 10X120 6X260 8X100 6X260 8X100 8X260 10X80 6X260 8X80 16X260 18X250 16X260 18X250 12X260 14X250
σ max < [σ ] = 176.3 N mm 2 ，所以机舱甲板板架的尺寸满足局部强度要求。
2.2 船员舱甲板板架
2.2.1 计算方法 船员舱甲板板架计算范围从#33 号肋位至#59 号肋位，甲板纵桁在#33、#59 肋位处取自由 支持，强横梁两端取自由支持，纵桁在#35、#40、#46、#49、#57 肋位处有立柱，故约束该处 的 Z 向线位移。根据非露天甲板计算压力规定，计算载荷为 9.1 kN/m2。甲板载荷等效为集中载 荷，作用在甲板纵桁与强横梁相交的节点上。 2.2.2 构件的剖面要素 船员舱甲板板厚 5mm，构件的剖面要素见表 2－3。