船体结构与制图 外板和甲板板
船舶结构与设备课件——船体结构
三、舷边
是指甲板边板与舷顶列板的连接部位。因为 它处于拐角处，所以内应力很大。常用的舷 边形式有两种：一种是直角连接；另一种是 圆弧连接。 1、直角舷边 特点是建造方便，但应力较大。目前多用于 中小型船舶和一些有加强措施的船舶，如： 集装箱船（双层舷侧）散货船（顶边水舱） 等。 2、圆弧舷侧 特点是应力分布均匀，结构刚性较大，但甲 板的有效面积减小，甲板排水易弄脏舷侧板。 目前多见于大型船舶的船中部位。
主要构件： 1、纵向构件 （1）中桁材：是位于船底中心线、连接平板龙骨 和内底板的纵向连续构件，在船中0.75L范围内不 许开孔。 （2）旁桁材：是位于中桁材两侧对称布置的纵向 构件，与船底板和内底板相连，上面可以开减轻孔、 气孔和流水孔。 （3）箱形中桁材：是指位于船底中心线两侧对称 布置的纵桁，与内、外底板组成水密空心结构。它 一般从机舱前壁设置到防撞舱壁，用于集中布置舱 底各种管路，故又称为管隧，其宽度不超过2m （4）纵骨：是仅在纵骨架式结构中设置的纵向构
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 5、使用在对总纵强度要求不很高的的中小型 船舶
二、纵骨架式船体结构
纵骨架式船体结构是在上甲板、船底和舷侧 结构中，纵向构件数目多、排列密，而横向 构件数目少、排列疏的船体结构。 特点： 1、总纵强度大 2、结构复杂。 3、舱容利用率低 4、空船重量小 5、通常在大型油船和矿砂船上采用
3、外板的厚度分布 1）沿船长方向 外板在船中0.4L范围内厚度最大，向首位两 端逐渐减薄 2）横剖面方向 平板龙骨要求厚度比相邻船底列板厚2mm， 宽度沿船长方向不变 舷顶列板的厚度大
其余从船底列板向上的各列板随水压的减小 而逐渐减薄
外板厚度沿船长方向分布 外板名称
船舶结构课件--第二章船体结构2板底侧壁资料
纵骨架式甲板结构
船舶结构
横向构件
• 强横梁：自一舷延伸至另一舷的大尺寸横向构件。--
-主要构件
• 舱口端梁：位于舱口两端的强横梁。---主要构件
纵向构件
• 甲板纵骨：小尺寸纵向构件。---次要构件 • 甲板纵桁：大尺寸纵向构件。---主要构件
8/22/2019
船舶结构
舱口围板
• 作用： • 增加舱口处强度； • 阻止甲板上浪水进入货舱； • 装卸货时保障甲板人员安全。
• 作用： 强度增加 泄漏几率降低 货舱内舷侧壁平坦
8/22/2019
船舶结构
双 舷 侧 示 意 图
双舷侧结构内部，常设有人行通道、空舱、压载舱等。8/22/Biblioteka 019船舶结构肋骨编号
• 习惯上以舵杆中心线为0号，向前依次为+1， +2，+3，…；向后依次为-1，-2，-3， …。
• 作用：
横骨架式甲板结构
船舶结构
横向构件
• 横梁：自甲板一舷侧至另一舷侧的小尺寸横向构件。--
----次要构件
• 半梁：被舱口截断的那些横梁。----次要构件。 • 舱口端梁：位于舱口两端的大尺寸横梁。---主要构件
纵向构件
• 甲板纵桁：大尺寸纵向构件。------主要构件
8/22/2019
船舶结构
8/22/2019
要构件
• 实肋板：开有减轻孔（人孔）、气孔、油水孔等。
---主要构件
• 组合肋板：由一些水平的和竖向的小构件组成的肋
板。 ---次要构件
8/22/2019
船舶结构
纵向构件
• 中底桁：位于船底中心线上的大型纵向构件，一般
不允许任何开孔。主要构件。
船体结构与制图第六章基本结构图(全)2015集美大学liuqimin
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上海交通大学 船舶与海洋工程设计研究所
基本结构图
与典型横剖面结 构图组成了表示 全船结构的三向 视图。
§1 基本结构图的组成 和表达内容
组成：
1.中纵剖面图； 2.各层甲板、平台图；
3.舱底图；
4.主尺度栏。(其中包括肋 骨间距和甲 板间高等)
150t冷藏船基本结构图
中纵剖面图
舱底（剖视）图 轨道线
粗虚线
64 70
首楼甲板剖面图 中纵剖面图
甲板边纵桁
甲板（中）纵桁
艏楼甲板图剖切面
艏楼甲板
80
粗实线 ？ ？
73
甲板边纵桁
80
主甲板
加强筋
舱底（剖视）图 剖切位置
纵舱壁 水平桁
水密肋板
制荡舱壁
甲板纵桁
艏柱加强筋
64
70
73
中内龙骨
中内龙骨
中底桁
主尺度
总 长 Loa 垂线间长 LBP 型 宽B 型 深D 吃 水d 结构吃水 肋骨间距 s
梁拱
86.00m 82.60m 17.5m 7.10m 5.0m 5.5m 0.65m 首尾0.6m 0.20m
孔400 550
距中3960
距中6400
距中8750
集装箱船 技术设计
标记 数量 设绘 校对 标检 审核 审定
中纵剖面图
组成
150t冷藏船基本结构图
主尺度栏
（参见教材附页图6-1）
各层甲板、平台图 舱底图
一、中纵剖面图
外板和甲板板解读
29-7
舷顶列板、舭列板、 船底板厚度较大，舷 侧板厚度较小，平板 龙骨最厚，且平板龙 骨的宽度和厚度沿船 长不变。舷顶列板和 舭列板沿船长方向其 宽度也不变。
甲 板 边 板
舷顶列板
甲板板
F E
舷侧列板
D
舭列板 船底板
K
平板龙骨
A
B
C
§2.1 外板
2.1.2.3 局部加强
29-8
局部受力较大 部位需进行局部 加强。
s 4 s s 4
2.2.1甲板受力
§2.2甲板板
29-18
总纵弯曲：上甲板是船梁的上翼板，承受总纵 弯曲应力。
横向荷重：上甲板承受上浪水压力，货物载荷， 下甲板和平台非露天甲板视使用情况而定。 偶然性载荷：如舰艇发炮时 的反作用力。 上甲板保证纵向强度，下 甲板保证横向强度和局部强 度。
板缝线可以从肋骨型线图和外板展 开图中看到，也可从典型横剖面图中 看到。
甲 板 边 板
舷顶列板
29-4
分段板缝线 甲板板
S F E
舷侧列板
D
舭列板 船底板
S
K
平板龙骨
A
B
C
长边沿纵向为边接缝， 短边沿横向为端接缝。
§2.1 外板
2.1.1 外板受力 外板主要承受总纵弯曲、水压力、 波浪冲击力、螺旋桨工作时的水动压 力（动载荷）、冰块挤压力（动载 荷）、碰撞、搁浅（偶然性载荷）等 外力。
§2.2甲板板
2.2.2 舷弧和梁拱
29-19
舷弧作用：减少甲板上浪，迅速排除积水， 增加舱容。一般情况下，首舷弧b=4%Lpp，尾 舷弧a=2%Lpp。
a b
(a) 舷弧
§2.2甲板板
船舶外板和甲板板
三、外板的布置
1、外板的边接缝：考虑其他纵向构件的布置，考虑 钢板的规格 。
2、外板端接缝：排列应力求整齐美观，考虑强度 。
考虑船体分 段情况，利 用钢板的长 边。
各列板的端 接缝尽量布 置于同一横 剖面上。
外板展开图（shell expansion plan）
2. 外板的并板（stealer strake）接缝
首端锚孔区域：
腹板 (doubling plate) 锚穴 (anchor recess)
尾段螺旋桨区域：螺旋桨上方的外板，与尾柱连 接的外板，轴毂处的包板以及尾轴架支撑固定处 的外板，需加厚，厚度应≧端部外板厚度的2/3， 也要≧船中外板厚度。
外板开口：外板开口大于板厚20倍应采取加强措 施：开口角耦必须具有足够的圆角，半径≧开口 宽度的1/10，并用加厚板或复板，或在开口附近 增设小骨材加强。
② 横向载荷 ：外板直接承受舷侧外水压力，以及 舱内液体压力。
③ 动力载荷：外板在首部承受较大的波浪冲击力， 在尾部承受螺旋桨工作时的水动压力。
④ 偶然性载荷：如碰撞、搁浅等。
上翼板
腹 板
下翼板
波峰
中拱弯曲
波谷
中垂弯曲
波谷
波峰
二、外板的厚度
外板因其所在位置不同，受力也不同， 其厚度也会相应。
外板厚度沿船长方向的变化 主要受总纵弯曲力 矩的影响
第二章 外板和甲板板
§2.1 外板 §2.2 甲板
尾
首
沿船长方向为纵向
§2.1 外板(shell plate)
外板-- 构成船体底部、舭部及舷侧的外壳，它由 许多钢板拼合焊接而成。
钢板的布置和接缝：钢板横向的接缝称为端接缝 (butt)，纵向的接缝称为边接缝(seam)；钢板逐 块端接而成的连续长板条称为列板。
船体主要构件结构图
船体结构图船舶各部位名称如图所示。
船的前端叫船首（stem）；后端叫船尾（stern）;船首两侧船壳板弯曲处叫首舷（bow）；船尾两侧船壳板弯曲处叫尾舷（quarter）；船两边叫船舷（ships side）；船舷与船底交接的弯曲部叫舭部（bilge）。
连接船首和船尾的直线叫首尾线（fore and aft line center line,centre line）。
首尾线把船体分为左右两半，从船尾向前看，在首尾线右边的叫右舷（starboard side）；在首尾线左边的叫左舷（port side）。
与首尾线中点相垂直的方向叫正横（abeam），在左舷的叫左正横；在右舷的叫右正横。
船体水平方向布置的钢板称为甲板，船体被甲板分为上下若干层。
最上一层船首尾的统长甲板称上甲板（upper deck）。
这层甲板如果所有开口都能封密并保证水密，则这层甲板又可称主甲板（main deck）,在丈量时又称为量吨甲板。
少数远洋船舶在主甲板上还有一层贯通船首尾的上甲板，由于其开口不能保证水密，所以只能叫遮蔽甲板（shelter deck）。
主甲板把船分为上下两部分，在主甲板以上的部分统称为上层建筑；主甲板以下部分叫主船体。
在主甲板以下的各层统长甲板，从上到下依次叫二层甲板、三层甲板等等。
在主甲板以上均为短段甲板，习惯上是按照该层甲板的舱室名称或用途来命名的。
如驾驶台甲板（bridge deck）、救生艇甲板（life-boat deck）、等等。
在主船体内，根据需要用横向舱壁分隔成很多大小不同的舱室，这些舱室都按照各自的用途或所在部位而命名，如图1-18所示，从首到尾分别叫首尖舱、锚链舱、货舱、机舱、尾尖舱和压载舱等。
在货舱中两层甲板之间所形成的舱间称甲板间舱（tween deck），也叫二层舱或二层柜。
上层建筑分船楼和甲板室两大类型。
所谓船楼是指两侧都延伸至船舷或很接近船舷的上层建筑；甲板室是指两侧不接近舷边的上层建筑。
船体结构与制图ppt课件
单底的区别？
2019/12/28
纵骨架式单底受力及力的传递
2019/12/28
• 纵骨是纵向连续构件，参与船体总 纵弯曲。
• 所有龙骨连续贯通，肋板间断。
力的传递：
外 板－>船底纵骨－>肋板－>中内龙骨、旁 内龙骨、纵舱壁、舷侧骨架－>横舱壁
2019/12/28
主讲：夏利娟
Email:
旧的回忆
船体结构节点绘制与识读
• 板材与常用型材的表达方法 • 板、型材连接的画法 • 船体结构图样的表达方法 • 绘制和识读节点视图
• 计算机绘制结构节点图
2019/12/28
新的故事
船体结构受力和强度 船体骨架结构形式 典型船体结构
舭肘板
双层底舭肘板的结构形式
1-主肋骨；2-舭肘板；3-趾端；4-加强筋；5-肋板；6-强肋骨；7-舭肘板面板
2019/12/28
纵骨架式双底受力及力的传递
• 纵骨和船底桁材、内外底板一起承 受总纵弯曲。
力的传递：
内底板、外板－>船底纵骨－>肋板（横舱 壁）－>底桁材、舷侧骨架－>横舱壁
纵骨架式双层底与横骨架式双层底的区别 纵骨架式双层底结构中，在内底板下和船底板上布置大量的 纵骨，这些纵骨与船底纵桁、内外底板等一起承担总纵强度 及局部强度，可以减小船底板厚度 纵骨架式双层底结构中，每隔3~4个肋位布置一道主肋板， 而在主肋板之间不设置框架肋板。
2019/12/28
端接缝
边接缝
2019/12/28
外板板列名称
2019/12/28
K 平板龙骨
A
船体结构-3-外板与甲板板
1. Shell plates
Shell is a welded-steel plates contracture(外板由一块块钢板焊接而成) Shell plating
船的外板、甲板板是由许多钢板拼合焊接而成。
板材的尺度(Dimensions) 长度：6000-14000mm 宽度：1200-3000mm 厚度：4-100mm
Flat bar （平板）
bulb flat
unequal angle steels
Angle bar （角钢）
channel steel （槽钢）
5
© 2011 DLOU Ocean Engineering
6
© 2011 DLOU Ocean Engineering
1
Dalian Ocean University
3. Seams and strakes
Terms: The strake of side plating nearest to the deck is known as the ‘sheer strake’. The sheerstrake is increased in thickness or a high tensile steel is used.
sheer strake Side plates
Stringer plate (甲板边板
S strake Side plates
bilge strakes
Flat plate keel
18 © 2011 DLOU Ocean Engineering 19 © 2011 DLOU Ocean Engineering
7
© 2011 DLOU Ocean Engineering
课题二、外板和甲板板(3)
3、甲板的布置
甲板板的长边沿船长方向布置，且平行 于甲板中线。甲板边板因需要保持一定 的宽度，故沿舷边呈折线形状。在首尾 端，由于甲板宽度减小，甲板板列的数 目也要相应减少，也可以将钢板沿横向 布置。此外，在大开口之间也可以将钢 板沿横向布置。
4、舷边连接
在舷顶列板处是船梁应力较大区域，这里甲板 与之连接的情况也就比较复杂。
课题二、外板和甲板板
一、外板
外板（shell plate）构成船体底部、舭部 及舷侧的外壳，它由许多块钢板焊接而 成。 上甲板
为端接缝（butt) 。 纵向的接缝称为边接缝（seam）。
船长方向
船 宽 方 向
端接 缝
边接缝
1、外板的作用及所受到的力
1）甲板开口处的加强 甲板上的开口破坏了甲板的结构连续性，使甲板的横剖面面积 沿船长方向出现了突变，当船舶总纵弯曲时，在甲板开口的角 隅处将产生严重的应力集中现象 甲板上的人孔开口
做成圆形或者长轴沿船长方向 布置的椭圆形，以缓和应力集 中的程度。
矩形大开口：
长边沿船长的方向，在角隅处做成圆形或者椭圆形 抛物线形，并在角隅处的甲板板用加厚板或者复板 给予加强。
1）舷边角钢铆接 优点：铆钉连接具有重 新分布高应力的优点， 能减少结构的损坏。 缺点：连接形式比较陈旧， 铆接的工作量大，不适合 现代化工艺的要求。 舷边 角钢 铆钉 舷顶列 板 甲板
2）圆弧舷板连接
优点：能使甲板和舷侧的应 力顺利过渡，并且弯曲的圆 弧板比平板的刚性大，舷边 不易变形。
缺点：减少了甲板的有效面 积；甲板上流下的水会弄脏 舷侧外板；由于型线变化， 圆弧舷板只适合船体中段， 向首尾端逐渐过渡仍需要采 用舷边直角形连接，施工比 较麻烦。
第二章-外板和甲板板PPT课件
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15
分段不妨取得长些，而在首尾被划为立 体分段，重量较大，则分段应取短些；另一方 面，由于船体中部的型线曲度不大可以充分采 用长的钢板，而在首尾端型线曲率的变化较大 ，采用较短的钢板则便于加工。目前，我国造 船用钢板的长度一般为6～10米。
图2－6所示为某沿海货船首部的外板展开 图，它具体地表示了外板的结构，标出钢板的 边接缝，端接缝、分段对接缝及纵横构件的位 置。
.
6
4、外板的作用
1）保证船体的水密性，使船具有漂浮及运载 能力。
2）参与总纵强度，承受横向载荷，保证船体 的局部强度和刚度。
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7
二、外板厚度的分布
船体外板上的各块外板，因其厚度不同，受力也就不同。
为了在保证强度的前提下减轻结构重量，外板厚度沿船长方向
及肋骨围长而变化，视其所在位置分别选取不同的厚度。 1. 外板厚度沿船长方向的变化
.
16
图2－6 外板展开图
.
图2－2 外板厚度沿船长方向的分布8
为了保证船舶进坞或搁浅时的局部强度，以及考虑锈蚀，磨
损等因素，平板龙骨的厚度至首尾应保持不变。 2.外板厚度沿肋骨围长的变化
在外板中，平板龙骨和舷顶列板的位置在船梁的最下端和 最上端，受到较大的总纵弯曲应力，因此要比其它外板厚些。 除与其它外板同样参与船舶的总纵弯曲外，平板龙骨还承受船 舶建造和修理时的龙骨墩或坞墩的反力和磨损，故应比其它船 底板厚20～40％；舷顶列板与上甲板相连接，又起着舷侧与甲 板之间力的传递作用，故应比其它舷侧板约厚30％。 3. 局部加强
板，舷侧板是船梁的腹板，承受总纵弯 曲应力。
(2)横向载荷——外板直接承受舷外水 压力，以及舱内液体压力。这些横向载 荷使板产生局部弯曲。
船体主要构件结构图
船体结构图船舶各部位名称如图所示;船的前端叫船首stem；后端叫船尾stern;船首两侧船壳板弯曲处叫首舷bow；船尾两侧船壳板弯曲处叫尾舷quarter；船两边叫船舷ships side；船舷与船底交接的弯曲部叫舭部bilge;连接船首和船尾的直线叫首尾线fore and aft line center line,centre line;首尾线把船体分为左右两半,从船尾向前看,在首尾线右边的叫右舷starboard side；在首尾线左边的叫左舷port side;与首尾线中点相垂直的方向叫正横abeam,在左舷的叫左正横；在右舷的叫右正横;船体水平方向布置的钢板称为甲板,船体被甲板分为上下若干层;最上一层船首尾的统长甲板称上甲板upper deck;这层甲板如果所有开口都能封密并保证水密,则这层甲板又可称主甲板main deck,在丈量时又称为量吨甲板;少数远洋船舶在主甲板上还有一层贯通船首尾的上甲板,由于其开口不能保证水密,所以只能叫遮蔽甲板shelter deck;主甲板把船分为上下两部分,在主甲板以上的部分统称为上层建筑；主甲板以下部分叫主船体;在主甲板以下的各层统长甲板,从上到下依次叫二层甲板、三层甲板等等;在主甲板以上均为短段甲板,习惯上是按照该层甲板的舱室名称或用途来命名的;如驾驶台甲板bridge deck、救生艇甲板life-boat deck、等等;在主船体内,根据需要用横向舱壁分隔成很多大小不同的舱室,这些舱室都按照各自的用途或所在部位而命名,如图1-18所示,从首到尾分别叫首尖舱、锚链舱、货舱、机舱、尾尖舱和压载舱等;在货舱中两层甲板之间所形成的舱间称甲板间舱tween deck,也叫二层舱或二层柜;上层建筑分船楼和甲板室两大类型;所谓船楼是指两侧都延伸至船舷或很接近船舷的上层建筑；甲板室是指两侧不接近舷边的上层建筑;船楼又有首楼forecastle、尾楼poop 和驾驶台bridge之分;上层建筑的各舱室一般按舱室用途而命名;船体的基本结构：船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱等构件组成;实际船舶的船体结构是十分复杂的,而舰船模型的船体结构简单;舰船模型船体结构参照下图;龙骨龙骨是在船体的基底中央连接船首柱和船尾柱的一个纵向构件;它主要承受船体的纵向弯曲力矩,制作舰船模型时要选择木纹挺直、没有节子的长方形截面松木条制作;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;肋骨肋骨是船体内的横向构件;它承受横向水压力,保持船体的几何形状;舰船模型的肋骨常用三合板制作;龙筋龙筋是船体两侧的纵向构件;它和肋骨一起形成网状结构,以便固定船侧板,并能增大船体的结构强度;舰船模型的龙筋通常也由长方形的松木条制作;船壳板船壳板包括船侧板和船底板;船体的几何形状是由船壳板的形状决定的;船体承受的纵向弯曲力、水压力、波浪冲击力等各种外力首先作用在船壳板上;舰船模型的船壳板可以用松木条、松木板拼接粘结而成;舭龙骨有些船体还装有舭龙骨,它是装在船侧和船底交界的一种纵向构件;它能减弱船舶在波浪中航行时的摇摆现象;舰船模型的舭龙骨可以用厚～1毫米的铜片或铁片制作;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;船舶构造船舶是海上运输的工具;船舶虽有大小之分,但其结构的主要部分大同小异;船舶主要由以下部分构成：船壳Shell船壳即船的外壳,是将多块钢板铆钉或电焊结合而成的,包括龙骨翼板、弯曲外板及上舷外板三部分;船架Frame船架是指为支撑船壳所用各种材料的总称,分为纵材和横材两部分;纵材包括龙骨、底骨和边骨；横材包括肋骨、船梁和舱壁;甲板Deck甲板是铺在船梁上的钢板,将船体分隔成上、中、下层;大型船甲板数可多至六、七层,其作用是加固船体结构和便于分层配载及装货;船舱Holds and Tanks船舱是指甲板以下的各种用途空间,包括船首舱、船尾舱、货舱、机器舱和锅炉舱等;船面建筑Super Structure船面建筑是指主甲板上面的建筑,供船员工作起居及存放船具,它包括船首房、船尾房及船桥;船体结构构件的功能船舶的强力甲板、船底板和舷侧外板在承受作用在船体结构上的弯曲和其他载荷中起一根箱型梁船体梁的作用;主甲板、船底板和舷侧外板同时也构成一个水密的外壳,将承受局部的压力;其余结构或者直接地起到上述这些作用,或者间接地发挥它们的作用,这是指他们能使主要构件保持固有的位置,以便这些主要构件能有效地发挥作用;船底板构成船体梁的下翼缘板,是主要的纵向构件;它也是水密外壳的组成部分,并承受局部水压力;在首部,船底板必需能承受由砰击引起的附加动压力,为了提供必要的强度,通常要选用较厚的板;如果没有内底板,则它对船体梁下翼缘板的强度也可起很大的作用;内底通常作为双层底舱的一个界面,因为它将承受双层底舱内所装液体的局部压力;另外,内底还必须承受从上面来的载荷通常是指货舱内所载货物的重量;强力甲板是构成船体梁上翼缘板的主要构件,通常为上部的水密界面,并局部地承受水、货物和设备的载荷;其余的连续甲板,程度不同地参与承受纵向弯曲载荷,这取决于它们离开中和轴的距离;纵向不连续的那些甲板对纵强度不起什么作用;就局部而言,内部甲板承受着货物、设备、备品和生活设施等载荷；在用来构成液舱边界或作为水密隔板时,它们还要承受液体压力;舷侧外板构成船体梁的腹板,也是水密外壳的重要组成部分;它既受到静水压力的作用,又受到纵摇、横摇及波浪等引起的动力作用;特别是在首部,船侧外板必须抵抗海浪的冲击;在尾部,舵、尾轴架和螺旋桨附近的壳板应予加厚,这将有利于强度、板格的刚度和减小振动;如在冰区航行,水线附近的板有必要另行加厚;舱壁是内部结构的主要构件之一;它们在船体梁中所起的作用取决于它们的方向和范围;主横舱壁对船体梁来说能起到内部加强隔板的作用,并能承受横扭载荷,但不能直接地承受纵向弯曲的作用;而纵舱壁就不同,若它延伸的范围超过十分之一船长,则它对纵向强度就能起到作用;在某些船上,它差不多同舷侧外板一样有效;一般说,舱壁还有另一些结构功能,如构成液体舱室的垂直界面,支持甲板的承受吊杆桩之类的设备产生的载荷,以及增加刚性减小振动等;此外,横舱壁还可能起到分舱作用,防止累进浸水;在舱壁设计中,各种可能的载荷都必须加以考虑;上述船舶结构基本上是大块的板材,其厚度与它另外两个方向的尺度相比是很小的,通常它即要承受内的载荷,又要承受法向载荷;这些板材可以是平面的也可以是曲面的,但无论那种情况,都必须对它们进行加强,以便它们能有效地起到要求它们起的作用;各种加强构件具有以下几种功能：a横梁支持甲板板；b纵桁支持横梁,把载荷传递到支柱或舱壁上；c横肋骨支持舷侧外板和甲板横梁两端,而它们本身又受舷侧纵桁和甲板横梁的支持；d扶强材支持舱壁板,等等;加强构件一般是碾轧型材、挤压型材、有折边的型材、平面型材或组合型材,将其一边连接在它所加的板材上,详见第四节所述;通常采用垂直设置的板材来连接内底板和外底板,以同时加强这两者;这样的板材如果是横向设置的,这称为肋板；如果是纵向设置的,则称为中内龙骨或旁纵桁;当然,加强构件并不是离开它所附着的板材单独起作用;板的一部分将作为扶强材的附连翼板,这在扶强材的强度分析中必定会在剖面模数的惯性矩等特征值的计算中反映出来;美国验船局ABS认为与扶强材间距相等的附连翼板的宽度是有效的,而英国劳氏船级社LR则假定附连翼板宽度在24英寸内是有效的;加强构件根据如何承受载荷,可发挥两种功能;若承受和板垂直的载荷,例如作用在横舱壁上的水压力,则扶强材要承受由板传递来的载荷,则横梁起着支持甲板板的作用,使其保持设计形状;如果支持甲板板的构件是纵向的,则它将必然如同甲板板一样承受第一类应力,且可对提高船体梁强度起到很大作用;支柱用来支持甲板纵桁、纵骨或横梁;它们除承受货物等局部载荷以外,还起着使甲板和船底在船体梁发生纵向弯曲时不致产生相对位移的作用;。
14船体结构与制图教学大纲
《船体结构与制图》教学大纲课程编号：020505B 课程类别：专业课总课时：80课程英文译名：Ship Structure & Graphing开课对象：船舶工程技术专业(船体方向) （三年制）一年级学生一、课程性质和任务本课程是船舶工程技术专业的一门专业必修课，含结构和制图两部份内容，结构部份主若是介绍船体结构的形式、构件种类、构件名称和构件间的连接形式和受力特点。
制图部份要紧讲述船体制图的有关标准、规那么和船体图样的表达方式和识读和绘制船体图样的方式及步骤。
本课程实践性较强，应通过对船体结构的模型或实船的参观和讲解，使学生初步成立对船体结构的分析能力；另外，船体图样是造船工业顶用来表达技术思想、指导造船生产的技术语言。
应通过一系列的读图和画图训练，使学生把握识读和绘制船体图样的大体技术，同时培育学生认真细致、精益求精的工作作风；为尔后的工作练好大体功，打下基础。
二、课程教学目标本课程的教学目标是：使学生把握必需的船体结构和船体制图的基础知识，达到国家高等职业教育的培育目标及船舶修造企业的生产治理者的适任标准。
(一)知识教学目标1. 大体把握船体结构的形式、构件种类、构件名称和构件间的连接形式和受力特点；2. 把握船体制图的有关标准、规那么和船体图样的表达方式；3. 大体把握识读和绘制船体图样的方式及步骤。
(二) 能力培育目标1. 初步成立对船体结构的分析能力；2. 通过一系列的读图和画图训练，使学生把握识读和绘制船体图样的大体技术；3. 培育学生认真细致、精益求精的工作作风。
(三) 思想教育目标具有良好的职业道德意识。
三、教学内容和要求课题一、船舶类型和结构的一样知识1. 明白得船舶的类型；2. 明白得船体的作使劲及强度概念；3. 明白得船体结构的骨架布置形式；4. 把握船体结构的骨架布置的两种大体形式；5. 大体把握板架结构。
课题二、外板和甲板板要求一样与把握的内容有：1. 明白得外板的组成及结构特点；2. 明白得甲板板的组成及结构特点；3. 把握板的结构特点和外板列板的命名排序；4. 把握板列的厚度转变与船体外力的关系。
船体结构与制图 外板和甲板板
第三章 外板和甲板板
• 图1-3-4 外板的边接缝
第三章 外板和甲板板
• （2）外板的排列须充分利用钢板的规格，尽可能减 少钢板的剪裁。在线型平缓的船中或大型船上，采用 较宽的钢板。而在型线曲率较大的首尾端或小型舰船 上，通常采用宽度较小的钢板，以便于加工和装配。
第三章 外板和甲板板
• （3）在水线以上部分的舷侧外板，其边接缝线与甲 板边线或折角线平行，并保持相同的宽度伸至船的两 端，以使外板排列整齐美观。在首尾端，由于肋骨围 长减小，外板板列的数目也要相应地减少，形成并板 结构。并板不宜设在平板龙骨、舭列板和舷顶列板上， 通常布置在满载水线以下的其它外板上。并板 (stealer strake)的形式一般有下列两种：
第三章 外板和甲板板
图1-3-9 甲板开口处的加强
第三章 外板和甲板板
• 甲板间断处的结构 • 上甲板以下的各层甲板若在机舱、货舱等处
被切断，由于结构连续性被破坏，在甲板突 变的地方可能产生应力集中。为了防止结构 破坏，在甲板间断处应增设舷侧纵桁，且在 过渡处用尺寸较大的延伸肘板连接，如图13-9所示。
第三章 外板和甲板板
图1-3-2 列板的名称
第三章 外板和甲板板
3．外板的作用和受力
– 外板的作用是保证船体水密，使舰船具有漂浮及运载能力。 它作为船梁的组成部分，参与船体的总纵强度，并与船底 及舷侧骨架一起，承受并传递各种横向载荷，共同保证船 体的局部强度和刚性。
– 外板承受如下各种力的作用：
第三章 外板和甲板板
• 舷边连接 • 舷边是指甲板边板与舷顶列板的连接部位。目前
常用的舷边连接形式有如下两种： • 舷边直角连接 • 如图1-3-10a）所示，这种舷边连接形式的特点是
船舶结构与制图
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。
船体构件连接方法
早期的钢质海船用铆接方法建造。先在主要连接的 构件上钻孔，再将烧红的铆钉插入两连接件叠放的铆钉 孔中，并将烧伸出部分用铆钉枪打成钉头。铆钉冷却后 收缩，将构件拉紧密合。这种方法的优点是构件若产生 裂纹不易穿过铆接缝。缺点是劳动效率低，连接强度差。 目前此种方法在修造船中已基本淘汰。
为了保证总纵强度和加强甲板及外板的刚性，所有板架上 都装置密集的纵骨。甲板和船底的中线面上还装有高大的 制荡纵桁。横向有环形的肋骨框架可增强船体的横向强度 和刚性。
图 6 单 壳 油 船 横 剖 面 结 构
1-船底板；2-舷侧外板；3-甲板；4-纵骨；5-强肋骨；6-撑杆；7-纵舱壁；8-中内龙骨； 9-甲板纵桁；10-强横梁；11-肋板；12-流水孔；13-横舱壁；14-水平桁；15-垂直扶强材
图 8 双 壳 油 船 横 剖 面 结 构
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第三章 外板和甲板板
• ①双并板：两相邻列板的端接缝同时中断，并成一列
板，见图1-3-5a）； • ②齿形并板：两相邻列板的端接缝不同时中断，并板
处成阶梯形接缝，见图1-3-5b）。如下图所示
图1-3-5 外板的并板接缝第三章 外板和甲板板 a）双并板；b)齿形并板
第三章 外板和甲板板
• 外板端接缝的布置 • 船舶总纵弯曲时，外板的端接缝恰好位于横断面上，
第三章 外板和甲板板
第三章 外板和甲板板
因考虑锈蚀、磨损等因素，平板 龙骨的宽度和厚度从首至尾保持不变。 此外，在船首底部波浪拍击区，底板 要适当加厚。
第三章 外板和甲板板
• 外板厚度沿肋骨围长方向的变化 • 平板龙骨和舷顶列板的位置在船梁的最下端
和最上端，受到较大的总纵弯曲应力，平板 龙骨还承受船舶建造时龙骨墩或坞墩的反力 和磨损，舷顶列板与上甲板相连接，又起着 舷侧与甲板之间力的传递作用，因此平板龙 骨和舷顶列板要比其它外板厚些。其余从船 底列板向上的各个列板，随着水压力减小而 逐渐减薄。
及舷侧的外壳板，由一块块钢板对合焊接 而成。 • 1．接缝与列板 • 外板的钢板的长边通常沿船长方向布置。 长边与长边相接的纵向接缝叫边接缝 (seam)，短边与短边相接的横向接缝叫端 接缝(butt)，如图1-3-1所示。钢板逐块端 接而成的连续长板条称为列板(strake)， 若干个列板组成船体外板。
第三章 外板和甲板板
• 甲板板的厚度 • 在各层甲板中，上甲板在保证船体总纵强
度中的作用最大，故较下层甲板为厚。 • 沿船长方向，上甲板参与船舶总纵弯曲时，
中部受力最大，故在船中0.4L区域内的甲 板板应厚些，且保持厚度相同，向首尾两
端则逐渐减薄。
第三章 外板和甲板板
• 甲板板的布置 • 甲板板的长边沿船长方向布置，且平行于
的舱室。上甲板作为船体的水密顶板，遮蔽 舱室空间，有些船舶的上甲板上也载货。下 甲板和平台甲板分层安置设备及各种装载物。 在长江客货船上，通常设有舷伸甲板 (sponson deck)，以扩大甲板的使用面积。
第三章 外板和甲板板
• 甲板板的作用 • 甲板板与外板和舱壁板共同组成供各种用途
的舱室。上甲板作为船体的水密顶板，遮蔽 舱室空间，有些船舶的上甲板上也载货。下 甲板和平台甲板分层安置设备及各种装载物。 在长江客货船上，通常设有舷伸甲板 (sponson deck)，以扩大甲板的使用面积。
第三章 外板和甲板板
• 图1-3-4 外板的边接缝
第三章 外板和甲板板
• （2）外板的排列须充分利用钢板的规格，尽可能减 少钢板的剪裁。在线型平缓的船中或大型船上，采用 较宽的钢板。而在型线曲率较大的首尾端或小型舰船 上，通常采用宽度较小的钢板，以便于加工和装配。
第三章 外板和甲板板
• （3）在水线以上部分的舷侧外板，其边接缝线与甲 板边线或折角线平行，并保持相同的宽度伸至船的两 端，以使外板排列整齐美观。在首尾端，由于肋骨围 长减小，外板板列的数目也要相应地减少，形成并板 结构。并板不宜设在平板龙骨、舭列板和舷顶列板上， 通常布置在满载水线以下的其它外板上。并板 (stealer strake)的形式一般有下列两种：
第三章 外板和甲板板
图1-3-9 甲板开口处的加强
第三章 外板和甲板板
• 甲板间断处的结构 • 上甲板以下的各层甲板若在机舱、货舱等处
被切断，由于结构连续性被破坏，在甲板突 变的地方可能产生应力集中。为了防止结构 破坏，在甲板间断处应增设舷侧纵桁，且在 过渡处用尺寸较大的延伸肘板连接，如图13-9所示。
第三章 外板和甲板板
• 圆弧舷板连接 • 如图1-3-10b）所示，弧形的舷板使舷顶列板和甲板
该处是应力集中区域，板缝与舱口横端至少应 相距500mm。此外，甲板板排列时也应注意甲 板上下构件的位置，避免使甲板板缝与这些构 件的焊缝相重合或太接近，一般要求两者的间 距大于50mm
第三章 外板和甲板板
• 甲板开口处的加强及甲板间断处的结构
•
1．甲板开口处的加强
• 为了让人员、机器、及装载物等出入船舱，在甲
• （3）外板各列钢板的长度在船中部分可取长 些，而在首尾端则取短些。因船中部船体一般 被划分为平面分段，分段较长；而首尾端船体 被划分为立体分段，分段较短。此外，船中线 型平缓，可充分采用长的钢板；首尾端线型较 复杂，采用较短的钢板便于加工。
第三章 外板和甲板板
• 图1-3-6所示为某沿海货船首部的外板展开图。 它具体地表示了外板的结构，标出了外板的边 接缝、端接缝、分段接缝及纵横构件的位置。 其中细实线及斜栅线分别表示板逢线和分段接 缝线。
第三章 外板和甲板板
图1-3-2 列板的名称
第三章 外板和甲板板
3．外板的作用和受力
– 外板的作用是保证船体水密，使舰船具有漂浮及运载能力。 它作为船梁的组成部分，参与船体的总纵强度，并与船底 及舷侧骨架一起，承受并传递各种横向载荷，共同保证船 体的局部强度和刚性。
– 外板承受如下各种力的作用：
第三章 外板和甲板板
• 图1-3-6 首部外板展开图
第三章 外板和甲板板
甲板板
• 概述 • 甲板板的概念 • 船舶的主体部分设有一层或几层全通甲板，小型
舰船仅有一层甲板，而大型船舶根据使用要求往 往设置二层或多层贯通全船的连续甲板。按自上 而下的顺序分别称为上甲板（upper deck）、第 二甲板(second deck)、第三甲板(third deck)等。 根据需要，有时在部分舱室中设置局部间断的平 台甲板(platform deck)。
板上通常设有各种大小不同的开口，如机舱口、
货舱口、人孔和梯口等。船舶总纵弯曲时，在开 口角隅处将产生应力集中现象，因此，在船中
0.5L区域内应予加强或补偿。
• 甲板上的人孔开口，应做成圆形或长轴沿船长方
向布置的椭圆形，以缓和应力集中的程度。
第三章 外板和甲板板
• 矩形大开口的长边通常沿船长方向布置，大开 口的角隅应做成圆形、椭圆形或抛物线形。圆 形角隅处的甲板板要用加厚4mm的板或复板 给予加强，常用的加厚板形式如图1-3-9a)和b) 所示。椭圆形或抛物线形角隅可不必采用加厚 板，但须符合图1-3-9c）规定的要求。为了对 甲板大开口的削弱进行补偿，有的船沿舱口两 侧设置长条形的加厚板，见图1-3-9d）。对强 力甲板舱口线以外的圆形开口，可采用图1-39e）所示的套环形式加强开口边缘。
因此端接缝比边接缝的质量要求更高。布置外板端 接缝的要求如下： • (1）应考虑到建造工艺上船体分段的布置情况，同 时又要充分利用钢板的长度。各列板的端接缝应尽 可能布置于同一横剖面上，以减少装配和焊接的工 作量，有利于采用垂直自动焊接，并且容易控制焊 接变形。
第三章 外板和甲板板
• （2）外板的端接缝应布置在1/4或3/4肋距处， 因板在该处局部弯曲应力最小。且端接缝应避 开横向构件的角焊缝及大开口角隅部位。
第三章 外板和甲板板
• 图1-3-7 上甲板的形状
பைடு நூலகம்
第三章 外板和甲板板
甲板板的受力 • （1）总纵弯曲：上甲板是船梁的上翼板，
承受总纵弯曲应力。 • （2）横向载荷：上甲板承受上浪水压力或
甲板货物等的载荷；下甲板和平台等非露天 甲板的载荷则视甲板的使用情况而定。
第三章 外板和甲板板
• 甲板板的作用 • 甲板板与外板和舱壁板共同组成供各种用途
–
（4）偶然性载荷：如碰撞、搁浅等外载荷。
第三章 外板和甲板板
二、外板的厚度分布
• 二、外板的厚度分布 – 外板上的各块钢板因其所在位置的不同，受力也就 不同。为了在保证强度的前提下减轻结构重量，外 板厚度根据受力大小，沿船长和肋骨围长方向是变 化的，即在受力大的部位取厚些，在受力小的部位 取薄些。 – 外板厚度沿船长方向的变化 – 当船舶总纵弯曲时，弯曲力矩的最大值通常在船 中0.4L（L为船长）的区域内，向首尾两端的弯矩 逐渐减小而趋于零。因此，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， 如图1-3-3所示。
甲板中线。甲板边板因需保持一定的宽度， 故沿舷边呈折线形状。在首尾端，由于甲 板宽度减小，甲板列板的数目也要相应地 减少，也可以将钢板沿横向布置。此外， 在大开口之间也可将钢板沿横向布置，如 图1-3-8所示。
第三章 外板和甲板板
图1-3-8 甲板板的布置
第三章 外板和甲板板
• 甲板布置时，应注意如下问题: • 甲板板的端接缝不宜设于大开口的四角，因为
第三章 外板和甲板板
图1-3-1 接缝与列板如下:
第三章 外板和甲板板
2．列板名称
• 组成船体外板的各列板名称如图1-3-2所示。位于船底 的各列板统称为船底板(bottom plate)，其中位于船 体中线的一列板称为平板龙骨(plate keel)。由船底 过渡到舷侧的转圆部分称为舭部，该处的列板称为舭 列板(bilge strake)。舭列板以上的外板称为舷侧外 板(side plate)，其中与上甲板连接的舷侧外板称为 舷顶列板(sheer strake)。生产图纸中，一般称平板 龙骨为K行板，相邻列板为A行板，接下来是B行板，余 此类推，直至舷顶列板为S行板。
第三章 外板和甲板板
• 甲板板(deck plate)由许多钢板并合焊接而成， 钢板的长边通常沿船长方向布置。沿甲板边缘 与舷侧邻接的一列甲板板称为甲板边板(deck stringer)
第三章 外板和甲板板
• 甲板的形状 • 为了减少上浪及迅速排除积水，船舶上甲板
通常为曲面形状，且首尾窄中部宽，船长方 向中部低于首尾端，船宽方向中间高于两舷， 如图1-3-7所示。上甲板边线沿纵向向首尾 端升高的曲线称为舷弧，上甲板沿横向的拱 形称为梁拱。非露天的甲板和平台，则可做 成平直的结构。