13800DWT散貨船船中橫剖面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1974413800DWT散貨船船中橫剖面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例 1318121.1外板和甲板板 1200031.2雙層底結(jié)構(gòu) 385931.3底邊艙結(jié)構(gòu) 535111.4頂邊艙結(jié)構(gòu) 6285651.5雙舷側(cè)結(jié)構(gòu) 8228421.6強(qiáng)度校核 10結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿(mǎn)足船舶建造規(guī)范的規(guī)定，因此本章內(nèi)容主要以中國(guó)船級(jí)社頒布的《鋼制海船入級(jí)規(guī)范》為依據(jù)。1.1外板和甲板板1）船底板其厚度不小于式（5-1）～（5-2）[12]所得值： （5-1） （5-2）式中：—縱骨間距（），；—折減系數(shù)，取為1；且不必比大，其中的C是用式（5-3）[12]來(lái)進(jìn)行計(jì)算： （5-3）計(jì)算得：，。取。2）平板龍骨其厚度不小于式（5-1）和（5-2）計(jì)算出的加上，同時(shí)也不小于相鄰位置處船底板厚度。故取。其寬度不小于式（5-4）[12]所得值： （5-4）計(jì)算得：。取。3）舭列板其厚度不小于式（5-1）和（5-2）所得值。取。4）舷側(cè)外板其厚度要滿(mǎn)足下列的要求：（1）距離基線(xiàn)大于0.5D處，舷側(cè)外板厚度不小于（5-5）[12]與（5-6）[12]所得值： （5-5） （5-6）式中：—折減系數(shù)取1，且不大于。計(jì)算得：，。取。（2）距離基線(xiàn)小于0.25D處，舷側(cè)外板厚度不小于式（5-7）[12]與（5-8）[12]所得值： （5-7） （5-8）計(jì)算出：，。取。（3）距離基線(xiàn)在0.25D和0.5D之間時(shí)，舷側(cè)外板厚度用內(nèi)插法能夠得到。綜上所述，取為。5）舷頂列板（1）其厚度不小于式（5-9）[12]、（5-10）[12]所得值： （5-9） （5-10）計(jì)算得：，。取。（2）其寬度不小于式（5-11）[12]所得值： （5-11）計(jì)算得：。取。6）強(qiáng)力甲板（1）船中0.4L內(nèi)，NOTEREF_Ref18409\h強(qiáng)力甲板厚度不小于式（5-12）[12]、（5-13）[12]所得值： （5-12） （5-13）計(jì)算出：，。取。（2）開(kāi)口線(xiàn)區(qū)域內(nèi)，強(qiáng)力甲板厚度不小于式（5-14）[12]所得值： （5-14）計(jì)算出：。取。7）強(qiáng)力甲板邊板其厚度要大于強(qiáng)力甲板的厚度。取。其寬度要大于或等于式（5-15）[12]所得值： （5-15）計(jì)算得：。取。8）艙口圍板參考母型船選材，取。1.2雙層底結(jié)構(gòu)1）船底實(shí)肋板其厚度不大于15mm并不小于式（5-16）[12]所得值： （5-16）式中：—雙層底高度，可用式（5-17）[12]計(jì)算，且不小于： （5-17）計(jì)算得：，。取。強(qiáng)框架中肋板上的減輕孔設(shè)計(jì)主要是參考母型船，實(shí)取尺寸。2）箱型中桁材主要是參考母型船進(jìn)行設(shè)計(jì)。它為沿著船長(zhǎng)方向布置在雙層底中線(xiàn)面的一條水密箱型通道[13]。它的側(cè)板厚度不得小于水密肋板厚度，取為。其側(cè)板間距不得大于，取。側(cè)板上垂直加強(qiáng)筋則取。參考母型船，內(nèi)底板實(shí)際所取厚度是、船底板的厚度取。其骨材剖面模數(shù)不小于式（5-18）[12]所得值： （5-18）式中：—吃水；—兩道側(cè)板間距。計(jì)算得：。選用。3）旁桁材其厚度能比式（5-19）[12]算出的厚度少3mm。水密旁桁材厚度比旁桁材厚度多2mm。但旁桁材厚度都不小于相應(yīng)的肋板厚度。 （5-19）計(jì)算得：。取旁桁材厚度，取水密旁桁材厚度。旁桁材上垂直加強(qiáng)筋寬度取其腹板高度，其厚度要和它腹板厚度一樣[12]。加強(qiáng)筋取。4）水密肋板其厚度比貨艙實(shí)肋板多，但不大于。取。，5）船底縱骨其剖面模數(shù)不小于式（5-20）[12]所得值： （5-20）式中：—縱骨跨距，取2.07m；—系數(shù)，取1。計(jì)算得：。選剖面模數(shù)是的球扁鋼。6）內(nèi)底縱骨其剖面模數(shù)是85%船底縱骨剖面模數(shù)，即。選剖面模數(shù)是的球扁鋼。7）內(nèi)底板其厚度不小于式（5-21）[12]所得值： （5-21）計(jì)算得：。取。8）內(nèi)底邊板縱骨其剖面模數(shù)不小于內(nèi)底縱骨剖面模數(shù)[12]，故選球扁鋼。1.3底邊艙結(jié)構(gòu)1）斜板其厚度不小于式（5-21）所得值，取。2）水密側(cè)壁側(cè)壁板厚度不小于式（5-22）[12]所得值： （5-22）式中：—扶強(qiáng)材間距（），取0.69m?！擁斉c列板下緣之間的垂直距離（）,2.01m。計(jì)算出：。取。3）非水密隔壁其厚度大于或等于式（5-23）[12]所得值并不得小于： （5-23）式中：—扶強(qiáng)材間距，取。計(jì)算出：。取。其上有圓形的減輕孔，半徑為。4）底邊艙縱骨選舭部縱骨為球扁鋼，滿(mǎn)足要求。1.4頂邊艙結(jié)構(gòu)1）頂邊艙縱骨（甲板縱骨、斜板縱骨、舷側(cè)縱骨）其剖面模數(shù)W不小于式（5-24）[12]所得值： （5-24）式中：—縱骨間距，取0.542m；—縱骨跨距，取2.07m。計(jì)算出：。選剖面模數(shù)為的。2）頂邊艙斜板和艙口垂向列板其厚度不小于式（5-25）～（5-26）[12]所得值并不小于8mm： （5-25） （5-26）式中：s—縱骨間距（m）；由式=3.98得到（是頂邊艙最高點(diǎn)與板下緣之間的垂直距離，是2.916m；是頂邊艙任一邊最高點(diǎn)和板下緣的水平距離，是2.905m；）或跟艙頂與板下緣的2.5m的垂直距離進(jìn)行比較，兩個(gè)取大者。計(jì)算出：，取為。3）橫向支持構(gòu)件（甲板強(qiáng)橫梁、斜板強(qiáng)橫梁）其剖面模數(shù)、剖面慣性矩不小于式（5-27）～（5-28）[12]所得值： （5-27） （5-28）計(jì)算出：，。式中：是強(qiáng)橫梁間距（m），取為2.07m；根據(jù)公式=2.84計(jì)算出（是從跨距的中點(diǎn)量到頂邊艙最高點(diǎn)的垂直距離，為2.29m，是從跨距的中點(diǎn)量到頂邊艙任一邊最高點(diǎn)的水平距離，是1.72m，）；是強(qiáng)橫梁的跨距（m），為3.9m。甲板的強(qiáng)橫梁剖面模數(shù)不得小于公式（5-29）[12]計(jì)算的值： （5-29）計(jì)算出：。式中：h是甲板的計(jì)算壓頭不得小于公式（5-30）[12]計(jì)算的值，它也不必小于1.2m且不必大于1.5m： （5-30）計(jì)算出：h=1.24m。強(qiáng)橫梁腹板的高度不得小于甲板縱骨穿過(guò)處2倍的切口高度，取高度是600mm。其厚度不得小于它1%的高度再加上4mm，取為厚度11mm。強(qiáng)橫梁面板的厚度與寬度可以分別取為12mm、100mm。其上面的加強(qiáng)筋可以參考母型船選為?？v骨連續(xù)的厚度可與主要構(gòu)件腹板的厚度相同。4）甲板縱骨其剖面模數(shù)不得小于公式（5-31）～（5-32）[12]計(jì)算的值： （5-31） （5-32）式中：h是甲板的計(jì)算壓頭，。、、是系數(shù)。當(dāng)設(shè)計(jì)剖面在甲板開(kāi)口線(xiàn)時(shí)系數(shù)可分別取10.5、40、1.5。計(jì)算出：，。甲板縱骨選為，能符合要求。艙口圍板的縱骨可以參考母型船選球扁鋼20a，其肘板的厚度選16mm。1.5雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)1）深艙平臺(tái)其厚度不得小于公式（5-33）～（5-35）[12]計(jì)算的值： （5-33） （5-34） （5-35）計(jì)算出：t最小8mm。取為，能符合要求。2）內(nèi)殼板與橫隔板其厚度不得小于公式（5-36）[12]計(jì)算的值而且不得比大。內(nèi)殼板的厚度還會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)船舶雙舷側(cè)內(nèi)是壓載水艙，不得小于（5-37）[12]計(jì)算的值： （5-36） （5-37）式中：是扶強(qiáng)材的間距（m）取0.629m；是內(nèi)殼板下緣量至艙頂之間的垂直距離（m）。計(jì)算出：，。取為。扶強(qiáng)材尺寸則可以參考母型船取。3）舷側(cè)縱骨在上甲板下面的舷側(cè)縱骨(包括舭部的縱骨)剖面橫數(shù)W不得小于公式（5-38）[12]計(jì)算的值： （5-38）式中：是縱骨的間距可以取為0.629m、0.542m；是縱骨的跨距取為2.07m；是系數(shù)根據(jù)公式（5-39）～（5-40）[12]進(jìn)行計(jì)算而且不必比1.077大；是計(jì)算壓頭，根據(jù)公式（5-41）[12]進(jìn)行計(jì)算： 在時(shí)， （5-39） 在時(shí)， （5-40） （5-41）式中：是船體的橫剖面的水平中和軸距離基線(xiàn)的高度（m），為4.70m。是各縱骨距離基線(xiàn)的高度。計(jì)算出的結(jié)果以及材料選擇見(jiàn)表5-1。表5-1舷側(cè)縱骨選材校核舷側(cè)縱骨編號(hào)（自下而上）選材實(shí)取型材剖面模數(shù)校核結(jié)果11.3819.2781.024207.6020a269滿(mǎn)足要求22.6398.2891.077176.3218a192.3滿(mǎn)足要求33.2687.7951.077161.8018a192.3滿(mǎn)足要求43.8977.3001.077151.2916b158.6滿(mǎn)足要求54.5266.8061.077144.7716b158.6滿(mǎn)足要求61.7841.8171.077123.7416a141.6滿(mǎn)足要求續(xù)表5-1舷側(cè)縱骨編號(hào)（自下而上）選材實(shí)取型材剖面模數(shù)校核結(jié)果76.4131.3231.077113.2216a141.6滿(mǎn)足要求87.0424.8291.077102.7116a141.6滿(mǎn)足要求97.6714.3341.07792.1916a141.6滿(mǎn)足要求108.8423.4141.07462.77-24×250125滿(mǎn)足要求119.3842.9880.98859.72-24×250125滿(mǎn)足要求129.9262.5620.90256.08-24×250125滿(mǎn)足要求1310.4682.1360.81651.68-24×250125滿(mǎn)足要求1.6強(qiáng)度校核船中最小剖面模數(shù)不得小于公式（5-42）[12]計(jì)算的值： （5-42）式中：是方形系數(shù)。計(jì)算出：。同時(shí)，船中剖面對(duì)于水平中和軸的慣性矩不得小于公式（5-43）[12]計(jì)算的值： （5-43）計(jì)算出：。當(dāng)以基線(xiàn)為參考軸時(shí)，船中橫剖面處的剖面要素計(jì)算如表5-2所示。表5-2船中橫剖面處的剖面要素計(jì)算構(gòu)件名稱(chēng)選材平板龍骨900×161600.000.000.000.00船底板7400×1410360.000.000.000.00船底縱骨22b×7260.540.1128.663.151.26舭部縱骨122a32.820.113.610.400.16舭部縱骨222a32.820.4811.757.560.16旁桁材2×1200×122880.60172.80103.6834.56中桁材T形材119.650.091.770.160.05中桁材T形材219.651.1121.8124.210.05桁材加強(qiáng)筋4×150×12720.6043.2021.920.00底邊艙側(cè)板1200×121440.6086.4051.8417.28中桁材側(cè)板1200×141680.60100.8060.4820.16內(nèi)底縱骨22a×7229.741.10252.71277.991.13內(nèi)底板7960×161273.61.201528.321833.980.00舭列板2886×14404.740.85344.03292.42280.44底斜板縱骨22a32.821.5350.2176.830.16底邊艙斜板1142×16182.721.61294.18473.6319.86底邊艙頂板1000×111102.01221.10444.410.00舷側(cè)縱骨120a27.361.3837.7852.180.11舷側(cè)縱骨218a×244.42.64117.17309.220.14舷側(cè)縱骨318a×244.43.27141.10474.180.14舷側(cè)縱骨416b×242.323.90164.92642.700.11舷側(cè)縱骨516b×242.324.53191.54866.910.11舷側(cè)縱骨616a×231.921.78207.761201.690.09舷側(cè)縱骨716a×231.926.41230.351477.270.09舷側(cè)縱骨816a×231.927.042252.951781.260.09舷側(cè)縱骨916a×231.927.67271.542113.690.09續(xù)表5-2構(gòu)件名稱(chēng)選材舷側(cè)縱骨10-24×250608.84530.524690.860.31舷側(cè)縱骨11-24×250609.38563.045283.570.31舷側(cè)縱骨12-24×250609.93591.565911.530.31舷側(cè)縱骨13-24×2506010.47628.086574.740.31頂邊艙斜板3594×14503.169.364708.5744062.81541.60頂邊艙底板1000×111108.29912.237561.120.00頂斜板縱骨1-24×250608.65519.184492.460.31頂斜板縱骨2-24×250609.01540.424867.560.31頂斜板縱骨3-24×250609.36561.605256.580.31頂斜板縱骨4-24×250609.71582.785660.540.31頂斜板縱骨5-24×2506010.07604.206084.290.31舷側(cè)平臺(tái)1000×111101.15566.282911.210.00內(nèi)殼板6290×11691.91.153561.9018336.672281.20舷側(cè)外板7100×128521.664822.3227294.333579.11舷頂列板1800×1628810.112911.6829437.0877.76艙口圍板1900×1630412.173699.6845021.1191.45艙口圍板縱骨120a27.3612.44340.364234.060.11艙口圍板縱骨220a27.3611.81323.123816.070.11甲板邊板1800×2239611.024363.9