船体结构
船舶基础—船体结构基本形式
船体结构的基本形式
1.横骨架式船体结构 在上甲板、船底和舷侧结构中，横向构件尺寸小、排
列密、纵向构件尺寸大、排列疏的船体结构。
特点： （1）横向强度和局部强度好； （2）结构简单，容易建造； （3）舱容利用率高； （4）空船重量大。
1.甲板板 2.舷顶列板 5.船底板 6.中内龙骨 9.梁肘板 10.甲板纵桁 13.舷侧纵桁 14.肋板
1.船底板 2.船底纵骨 3.肋板 4.中桁材 5.旁桁材 6.舷顶列板 7.舷侧纵骨 8.强肋骨 9.撑材 10.甲板 11.甲板纵骨12.强横梁 13.舱口围板14.横舱壁 15.纵舱壁；16.内底板 17.舭龙骨
3.混合骨架式船体结构
上甲板和船底采用纵骨架式结构而在舷侧采用横骨架式结构，大 型干散货船中广泛采用。
特点： （1）总纵强度、横向强度都很好； （2）结构较简单，建造较容易； （3）舱容利用率较高，舱内突出的大型构件少，不妨碍舱容及
货物的装卸； （4）舷侧与甲板、船底的交接处，结构连接性不太好。
3.舷侧板 7.平板龙骨 11.肋骨 15.横梁
4.舭列板8.旁内龙骨 12.强肋骨 16.横舱壁板
2.纵骨架式船体结构 在上甲板、船底和舷侧结构中，纵向构件尺寸小、排列密，
横向构件尺寸大、排列疏的船体结构，适用于大型油船和矿砂船。
特点： （1）总纵强度大； （2）船体结构复杂； （3）舱容利用率低，横向强度主要靠少数横向构件来保证。 （4）空船重量小。
船舶结构状况描述
船舶结构状况描述船舶是一种水上交通工具，它的结构状况对于船舶的安全和性能起着至关重要的作用。
本文将从船体结构、舱室结构和甲板结构三个方面对船舶结构状况进行描述。
一、船体结构船体结构是船舶最基本的组成部分，它承受着船舶的自重和外界的水压力。
船体结构通常由船底、船侧和船首船尾组成。
船底是船体的底部，它能够支撑船舶的自重和货物的重量。
船侧是船体的侧面，它能够提供船舶的浮力，使船舶能够在水中保持平衡。
船首船尾是船体的前后部分，它们能够减小船舶在水中的阻力，提高船舶的航行速度。
船体结构的状况直接影响着船舶的稳定性和航行性能。
二、舱室结构舱室结构是船舶内部的空间布局，它包括货舱、机舱、船舶船员的居住区等。
货舱是船舶用于装载货物的地方，它的结构必须能够承受货物的重量和外部的振动。
机舱是船舶的动力装置所在地，它的结构必须能够保护动力装置的安全运行，并且能够防止机舱内部的热量和噪音传递到船舶的其他部分。
船舶船员的居住区通常包括船舶船员的宿舍、厨房和休息区，它们的结构必须能够提供船员良好的生活条件和工作环境。
三、甲板结构甲板结构是船舶上部的平台，它通常用于装载货物、停放船舶设备和供船员活动。
甲板结构包括主甲板、船舶船尾和船舶船首。
主甲板是船舶上部的主要工作区域，它的结构必须能够承受货物的重量和外部的冲击力。
船舶船尾和船舶船首通常用于停放船舶设备，它们的结构必须能够固定设备并保证设备的安全运行。
甲板结构的状况直接关系到船舶上货物的安全和船员的工作效率。
船舶的结构状况对于船舶的安全和性能起着至关重要的作用。
船体结构、舱室结构和甲板结构是船舶结构状况的三个重要方面，它们直接影响着船舶的稳定性、航行性能和工作效率。
因此，船舶的结构状况应该得到高度重视，定期进行检查和维护，以确保船舶的安全运行和良好性能。
第二章 船体结构
《规范》规定，船体结构分为： 1)主要构件：船体的主要支撑构件称为主要
构件，如强肋骨、舷侧纵桁、强横梁、甲 板纵桁、实肋板、船底桁材、舱壁桁材等。 2)次要构件：一般是指板的扶强构件，如肋 骨、纵骨、横梁、舱壁扶强材、组合肋板 的骨材等
3
2.船体结构的作用
• 承受各种力：包括承受和抵抗水压力、风 浪的冲击力、各种扭力、冰块挤压力、浮 力、重力、货物的负载、水阻力、机械振 动及坞墩反力等外力。
1）沿船长方向：一般在船中0.4L区域内的外板厚 度较大，离首尾端0.075L区域内的外板较薄，两者 之间的过渡区域，其板厚可逐渐减薄，首尾部要求 局部强度高，仅比中部减薄20%。
2020/4/2
2）横剖面方向：平板龙骨位于船底中心线 处，厚度比相邻船底列板大2mm，宽度沿船 长方向保持不变；
• 舷侧列板在船中部较厚，向两端逐渐减薄， 舭列板和附近的列板稍厚。
3）局部加强：
• 对于有些局部受力较大区域的外板，应采用
加厚板或加装骨架等局部加强措施。
• 这些区域主要有：首部锚孔区域、尾端螺旋
桨区域、外板开口区域等。加强的具体要求 详见船舶建造规范。
• 此外，对于航行冰区的船舶，其外板厚度在
冰带区部分也需作必要的加强。
二、甲板板
• 1.甲板
• 根据作用分为：强力甲板、遮蔽甲板、舱壁甲板、干 舷甲板和量吨甲板等。
5
二、船体结构的形式
1.船体结构的形式：按骨架排列形式的不同，船体结构 有横骨架式、纵骨架式和纵横混合骨架式三种结构形 式。
1)横骨架式：
2020/4/2
6
横骨架式船舶特点：
①主船体中的横向构件排列密尺寸小，纵向构件排 列间距大尺寸大。 ②结构简单、建造容易。 ③横向强度和局部强度好。 ④舱容利用率较高且便于装卸。 ⑤船舶的自重较大。 适用于：对总纵强度要求不高的沿海中小型船和内 河船。
第2章船体结构
第2章船体结构船体结构是指船舶的主要构造，在保证船舶强度和稳定性的基础上，承担船体的重量、保护船舶设备和货物等。
本章将介绍船体结构的主要组成部分和设计原则。
船体结构的主要组成部分包括船体底部、船体侧壁、船体甲板和船体纵横桁架。
船体底部是船体最底部的部分，承受船舶重量的主要部位，通常采用双底结构，即在船底板上增设一道底垫板，以增加船体的强度和耐磨性。
船体侧壁是船舶两侧的外壳，保护船舶内部设备和货物，同时也起到保护船体结构的作用。
船体甲板是船舶上层建筑的底板，分为主甲板和甲板下层。
主甲板是最上层的甲板，承载船舶上层建筑和装卸作业，甲板下层则起到加强船体结构的作用。
船体纵横桁架是连接船体各个部分的框架结构，提供船体的强度和刚度。
在船体结构的设计中，需要考虑以下几个原则。
首先是强度原则，即保证船体结构足够强度以承受各种外力的作用。
船舶在航行时会受到波浪、风力等力的作用，而在装卸货物时也会受到额外的压力，因此船体结构需要具备足够的强度以应对这些力的挑战。
其次是稳定性原则，即保证船体结构的稳定性和平衡性。
船体结构设计需要合理分布船舶的重心和重量，以确保船舶在航行和停泊时不会倾斜或发生危险。
此外，还需要考虑可靠性和经济性原则，即船体结构需要具备可靠性以应对各种恶劣环境和操作条件，同时也要尽可能降低造船成本和维护成本。
船体结构的设计和制造需要符合国际和国家的相关规范和标准。
船舶结构的设计和制造需要根据船舶类型、使用环境和载货量等因素来确定，以确保船体结构的适应性和可靠性。
船舶结构的制造通常采用焊接和拼装两种方式。
焊接是利用高温熔化金属材料来连接船体部件的技术，拼装则是将船体各个部件通过螺栓或铆钉等连接手段进行组装。
总之，船体结构是船舶的主要构造，保证船舶的强度和稳定性。
在设计和制造船体结构时需要考虑强度、稳定性、可靠性和经济性等原则，同时也需要符合相关的规范和标准。
只有具备良好的船体结构，船舶才能安全稳定地航行。
船体结构组成
船体结构组成
船体结构是指构成船舶外形、保持船舶强度和稳定性、承载、安装和支持各种装置和设备的主要结构体系。
船体结构主要由以下几部分组成：
1.船体外壳：船体外壳是船舶的主要外形结构，由船舶船体纵向框架、横向框架、船板、骨架等构成。
船体外壳的主要作用是保护船舶内部设备和货物，同时承受外部水压和波浪荷载。
2.船舶隔舱壁：船舶隔舱壁是将船舶分隔成若干个舱室的重要结构。
它不仅能确保船舶稳定，还能防止因某个舱室遭受破损而使整艘船沉没。
3.船舶甲板：船舶甲板是支持设备和货物的结构平台，通常由主甲板和副甲板组成。
它还起着强化船体强度、调整船舶重心，以便保持稳定性的作用。
4.船舶船底：船底是船舶的底部结构，通常由船底板和船底纵向框架组成。
船底起着排放废水、支撑船身、掌握水密功能的作用。
船体结构组成的合理性能对船只的航海安全和使用寿命至关重要，因此在设计和建造时需严格按照相关的规范和标准进行。
船体的基本结构(课堂PPT)
船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙 骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱船体结构简单。
1
甲板结构
甲板(deck)是船体的重要构件，是船舶结构中，位 于内底板以上的平面结构，用于封盖船内空间， 并将其水平分隔成层。甲板是船梁上的钢板，将 船体分隔成上、中、下层。 船体水平方向布置的钢板称为甲板
13
舱壁结构
船上有许多横向和纵向布置的垂直 隔板叫舱壁，舱壁又分水密舱壁、 液体舱壁、制荡舱壁、轻舱壁、防 火舱壁
14
首尾端结构
首尾位于船舶的最前端和最后端，主要受局部外力作 用，船首结构也包括船底、舷侧、甲板等部分，船首 最前端有首柱，船体两舷结构在此相会合。从首柱到 放撞舱壁之间的舱室叫首尖舱。舱内设有锚连舱。可 用来存放锚链。船首形状分为直立型首、前倾型首、 飞剪型首、破冰型首。
船首柱和船尾柱 船首柱和船尾柱分
别安装在船体的首端和尾部，下面同龙
骨连接，它们能增强船体承受波浪冲击
力和水压力，还能承受纵向碰撞和螺旋
桨工作时的震动。
6
旁龙骨
旁龙骨 旁龙骨是在龙骨两侧的纵向构件。 它承受部分纵向弯曲力矩，并且提高船 体承受外力的强度。舰船的旁龙骨常用 长方形截面松木条制作。
7
肋骨结构
9
舷侧结构
舷侧结构(sideshellconstruction)是指连接船底 和甲板的侧壁部分，它要承受水压力、波浪冲 击力、碰撞力、冰块的冲击和挤压力、甲板负 荷、舱内负荷、总纵弯曲应力和剪切应力等外 力的作用，是保证船体的纵向强度、横向强度， 保持船体几何形状和侧壁水密的毛要结构
10
舷墙结构及其作用
• 舷墙是 在上层甲板沿两舷所装设 的竖板 。主要作用是用以防浪和 保护人身安全
船体结构 首尾结构
• 作用： ·汇拢首部外板 ·保持船首形状
• 种类： 1)钢板首柱
·结构：用厚钢板弯曲焊接而成，内侧设 有水平和竖向扶强材。
·特点：制造方便、 重量轻、 成本低 2)铸钢首柱
·制作方法：用钢水浇铸而成。 ·特点：刚性大、韧性差, 可制成较复杂 断面形状
3)混合首柱
• 定义：由钢板首柱与铸钢首柱混合制成 的首柱。
构。 1、尾柱 定义：设置在尾端下部的大型构件。
见下图
图1-2-42
• 作用：
·连接两侧外板和龙骨 ·加强尾部结构 ·支持与保护螺旋桨和舵
2 、尾尖舱 • 定义：主船体内最后面的舱室。 • 尾部结构：见下图
尾端结构示意图
• 尾尖舱的主要加强措施 （尾尖舱区域内，多采用横骨架式结构） 1）每一肋位处设置升高肋板。 2）舷侧纵桁间距不大于2.5米。
(左右舷侧纵桁间，设强胸横梁) 3)尾尖舱上部和尾突出体内设制荡舱壁。 • 尾突出体：尾尖舱以上向后突出的部分。
三、轴隧、尾轴管和轴包架
1、 轴隧 1）定义：设在机舱
和船尾之间的水密 通道。 2）作用： • 保护尾轴 • 便于工作人员对轴 系进行检查、维修。
3）种类：（见图1-2-14）
• 拱顶（见图1-2-14a） 特点：强度好
2)舷侧纵桁间距不大于2米。 ·设强胸横梁 左右舷的两个舷侧纵桁间，在每个肋位 处设置一道空间撑杆。（既强胸横梁）
3)开孔平台的上下间距不大于2.5米。
·可设开孔平台代替强胸横梁
·当舱深超过10米时, 在舱深中点处 必 须设置开孔平台
4）距离首垂线0.15倍船长区域内应设置间 断的舷侧纵桁
二、尾部结：尾轴在穿过尾尖舱时所设置 的管子。
船体结构介绍
三、船体受力和变形 2、船体的总纵弯曲
在静水中：
重力<浮力
重力>浮力
船体内部应力使船体在整个船 长方向上产生了弯曲变形！
如果把船体沿船长方向分成若干小段，由于每段重力与浮力不相等，这些
一个重量分布曲线图
小段必然会产生上下移动，使得重力等于浮力直至平衡。
事实上船体是一个整体结构，不可能产生各段相对移动，这样在船体上必
M Z W
总纵弯曲应力由纵构件承受：
中内龙骨、旁内龙骨、船底纵骨、船体外板、甲板 甲板纵桁、甲板纵骨
四、船体强度 2. 船体的横向强度
船体在静水或波浪中，各部分结构受到局部的水压力和货物等 横向载荷，会使甲板、内底板、外板等产生局部弯曲。
四、船体强度 2. 船体的横向强度 —— 船体横向构件抵抗横向载荷的 能力，称为船体的横 向强度
○采用内外两层壳体结构 ○环向肋骨圆柱型耐压壳
潜艇中部结构
定有内力产生，一是制止各段上下移动的内力叫剪力；二是抵抗船体弯曲变 形的力矩叫做弯矩。
当船舶中部浮力大于重力，而两端重力大于浮力时，中部拱起，两端下垂，
这种弯曲变形称为中拱。
而当船舶中部重力大于浮力，两端浮力大于重力时，中部下垂，两端抬起，
这种弯曲变形称为中垂。
三、船体受力和变形 2、船体的总纵弯曲
船体结构介绍
内容
一、船体的构成 二、船体的结构形式 三、船体受力及变形 四、船体强度 五、船体中部结构
一、船体的构成
首部 中部 尾部
主船体（上甲板及以下部分）
船体结构
上层建筑（上甲板以上部分）
一、船体的构成
一、船体的构成
船用钢材
板架结构：钢板、骨架 骨架：纵向构件、横向构件
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主船体的组成：
★外板、甲板板 ★甲板板架 ★舷侧 ★船底 ★舱壁结构 ★首尾端结构及首尾柱
1 外板和甲板板 外板和甲板板是船体结构的主要构件之一。外板，是构成
船体外壳的板材的统称。而甲板板就是甲板面板的统称。不 同部位的外板和甲板其厚度不同。 2 船底结构
船底位于船体的最下部，对船体的总纵强度和局部强度起 着重要作用。
通常用船体梁(ship girder) 的横剖面的剖面模数来决定 船体结构抵抗总纵弯曲的能 力。
总纵弯曲正应力(stress)：
M M Z
W
I
船体局部载荷
船体各部分要受到局部的水压力和货物、 机器和螺旋桨运转的振动力、波浪砰击和水 面漂浮物的撞击等局部的外力、油船的油货 舱内液体的晃动荷载，以及船舶进船坞或搁 浅时受到船底下墩木或河床的反力作用等。
典型船舶的结构特点
杂货船（general cargo ship）
图 1 杂 货 船 横 剖 面 结 构
1-船底板；2-中底桁；3-旁底桁；4-内底边板；5-船底纵骨；6-内底板；7-肋板； 8-内底纵骨；9-加强筋；10-减轻孔；11-上甲板；12-强横梁；13-横梁；
14-甲板纵骨；15-甲板纵桁；16-支柱；17-下甲板；18-梁肘板；19-舱内肋骨； 20-甲板间肋骨；21-强肋骨；22-舷侧外板；23-舭肘板；24-舱口端横梁； 25-横舱壁；26-舱口围板；27-肘板；28-舷墙；29-扶强肘板；30-舭龙骨
70000吨自卸式散货船:
图3双壳体散货船横剖面结 构
1-上甲板;2-顶边舱； 3-平台；4-舷侧外板； 5-内壳纵壁；6-横隔板； 7-底边舱；8-内底板； 9-外底板
3.矿砂船结构：
矿砂船也属散货船类型，其结构特点是：装矿砂的货舱容 积不大，双层底较高，货舱区有两道纵舱壁，开口边线外 强力甲板和双层底为纵骨架式。专线航行的矿砂船可利用 舷边的空舱装载石油，设计成矿砂-石油两用船。
甲板和舷顶部、双层底和舷侧下部是纵骨架式结构，舷侧中部 为横骨架式结构。
图2所示为装运谷物和煤的单壳体散货船货舱结构。
16000吨散货船
图 2 散 货 船 横 剖 面 结 构
1-船底板；2-内底板；3-底边舱；4-内底纵骨；5-中底桁；6-旁底桁； 7-肋板；8-船底纵骨；9-舷侧外板；10-肋骨；11-舷侧纵骨；12-肘板； 13-甲板；14-甲板纵桁；15-甲板纵骨；16-舱口围板；17-顶边舱；18-横舱壁
此外，船舶在波浪中航行时，由于升降、 仰俯、摇摆等运动产生的惯性力，也会对船 体产生不利影响，比如由于船体肋骨的歪斜 而引起的船体扭曲。
横向强度和局部强度
横向强度(transverse strength)：横向构件抵 抗横向载荷的能力，肋骨框架和横舱壁等。 局部强度（local strength）：个别构建对局 部载荷的抵抗能力。
除强度外，船体的板和骨架还必须保证有足 够的刚性，使其变形不超过允许的限度。
船体的结构形式
一、骨架布置形式 根据板格布置方向：
桁材 骨材 板
1.纵骨架式——纵向构件布置密，间距小，而横向构件布置 稀、间距大的骨架布置形式。
2.横骨架式——横向构件布置密，间距小，而纵向构件布置 稀、间距大的骨架布置形式。
二、散货船结构特点:
1.单壳体散货船结构
单壳体散货船也是混合骨架式船体结构。
只有一层全通甲板，底部为双层底，甲板下面靠两舷有两个顶 边舱，双层底舭部处有向上倾斜的底边舱。这样既可以减少平 舱工作，又可以防止航行中因横摇过大而危及船舶的稳定性， 同时货舱四角的三角形水柜为压载舱，可以用于调节吃水和稳 定高度。
2.双壳体散货船结构 双壳体散货船是在单壳体散货船的基础上产生的，舷侧设
内壳。 舷侧双壳结构可以是横骨架式，可以是纵骨架式。 在双壳内都设有水密或非水密的平台，而且内壳与底边舱
及顶边舱相交处通常都应设有平台。 图3为双壳体散货船货舱区横剖面结构。
典型船舶的结构特点
37600吨双舷侧散货船
3.混合骨架式——纵横方向的骨架间距差不多。一般很少用。
典型船体结构特点
一、杂货船结构特点： 杂货船通常采用混合骨架式船体结构。在货舱区设有两
层以上的甲板，底部为双层底结构。 其中上甲板和双层底是纵骨架式结构，下甲板和舷侧是横
骨架式结构。上甲板和下甲板上开有较大的货舱口，舱口 角隅或舱口两端中心线处设有支柱，有的设置半纵舱壁或 舱口悬臂梁。 图1所示为杂货船货舱区典型横剖面结构。
船体结构
船体结构
船体的组成
船体强度的概念 船体结构的形式 主船体的结构 上层建筑及甲板室结构的特点
船体的组成—主船体和上层建筑
船舶上甲板以下的船体部分称为主船体。 上甲板以上各种围蔽建筑统称上层建筑。
船舶上甲板(deck)以下的船体部分称为主船体，由 船壳（船底及船侧）和上甲板围成的具有特定形状 的空心体，是保证船舶具有良好航行性能的关键结 构。
船体强度的概念
船体受力与变形
船体总纵弯曲：作用在船体上的重力、浮力等引起的船体绕水平横轴的 弯曲。
船体局部载荷(local load)和弯曲(bending)： 波浪的冲击力、波浪中 升降、俯仰、摇摆而产生的惯性力、机器振动力；船舶进坞、搁浅时墩木、 河床的支反力等等。
船体总纵强度与局部强度
总纵强度 (longitudinal strength) 局部强度 (local strength)
船体总纵弯曲
总纵弯曲由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。
船舶在静水中受力
船舶在波浪中受力
波峰：crest 波谷：trough 拉伸：tension 压缩： compression
中拱 (hogging)
中垂 (sagging)
船体总纵强度(longitudinal strength)
船体结构抵抗纵向弯曲不使 整体结构遭受破坏或严重变 形的能力称为总纵强度。
3 舷侧结构 舷侧结构是指船舶主体两舷的侧壁结构。
4 甲板结构，舱壁结构 甲板结构由甲板板和甲板骨架组成，起着扩大船舶使用面
积和保证船体强度的作用。
上层建筑是指上甲板以上的部分，由左、右侧壁，前 后端壁和各层甲板围成。其内部主要用于布置各种用 途的舱室，如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器 设备舱室等。