船舶结构强度课程设计说明书要点.docx
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船舶结构强度课程设计说明书要点
重庆交通大学航海学院
船舶强度与结构设计
课程设计说明书
课题:
船舶强度与结构设计
专业:
10船舶与海洋工程
班级:
四班
学号:
10960201
学生姓名:
王雪
指导教师:
杨敬东
日期:
2013.6.25
一、船体结构设计任务书
二、船体结构尺寸确定
1、外板
2、甲板
3、双层底
4、舷侧骨架
5、甲板骨架
6、支柱
三、第二货舱中剖面结构图
四、参考文献
船体结构设计任务书
1、按CCS颁布的《钢质海船入级与建造规范》(2009年)设计下述船舶的船中剖面结构(船型:
双甲板尾机型干货船)
船长L99.0米
船宽B16.4米
型深D9.3米
吃水d6.5米
排水量7500吨
L/B6.036585>5
B/D1.76<2.5
方形系数Cb0.70>0.6(满足规范要求)
2、与设计有关的条件
该船主要装运杂货。
上甲板舱口两侧及货舱船底采用纵骨架式结构,其余采用横骨架式。
甲板间高H3米
纵股间距s自9#~131#肋位,700毫米;其余600毫米
双层底高h第一货舱2.2米;其余1.3米
舱口宽度b8米
舱口长度l16米
最大静水弯矩(压载出港)14276t.m
舱容系数η1.51立方米/T(即装载率r=0.66T/立方米)
上甲板货物计算载荷p1.3T/立方米
3、课程设计报告要求
(1)编制船体结构设计计算书
(2)绘制设计横剖面的结构图
用1:
50比例绘制。
船体结构尺寸确定
一、外板厚度计算校核
1.船底板
(1)按规范2.3.1.3要求,船底为纵骨架式时其船中部0.4L区域的船底板厚度应不小于下式计算所得之值:
mm;
mm
式中:
s=0.7m,L=99m,d=6.50m,Fb=1.0,
按2.3.1.2规定,h1=0.26C,计算时取不大于0.2d;
按2.2.3.1规定,
h1=0.26c=0.26×7.9=2.054m
因2.054大于0.2d=0.2×6.5=1.3m,因此取h1=1.3m
所以得:
实取t=12mm
(2)离船端0.075L区域内的船体板厚度t按规范2.3.1.4要求应不小于按下式计算所得之值:
mm
式中:
L——船长,m;
s——肋骨或纵骨间距,m,计算时取值应不小于;
——肋骨或纵骨的标准间距,m
根据1.2.8。
1规范sb=0.0016L+0.5=0.0016*99+0.5=0.6584
则:
t=(0.035L+6)=(0.035×99+6)×=9.465mm
实取t=10mm
按规范2.3.1.5要求,船中部0.4L区域的船底板厚度应不小于端部船底板厚度,则本船要求的基本板厚为t=10.9480mm。
本船船底板厚度实取t=14mm,满足规范要求。
2、平板龙骨:
按规范2.3.2.2规定,平板龙骨厚度应按中部船底板厚度增加2mm,则要求平板龙骨厚度t=12.9480mm,且均不小于相邻船底板厚度。
按2.3.2.1规定,平板龙骨宽度应不小于下式之值:
b=900+3.5L
式中:
L-船长,m。
平板龙骨的宽度不必大于1800mm。
平板龙骨的宽度应在整个船长内保持不变。
式中:
L=99
则:
b=900+3.5×99=1246.5mm
本船实取平板龙骨厚度t=16mm,宽度b=1500mm,满足规范要求。
3、舭列板:
按2.3.3.1规定,舭列板为横骨架式时其厚度应不小于按2.3.1.2计算所得之值:
式中:
s-肋骨间距(m),计算时取值应不小于纵骨的标准间距sb。
d-吃水,m。
L-船长,m;但计算时取不必大于200m。
Fb-折减系数,见本章2.2.5.7;
m,其中,s为0.7m;S为船底桁或龙骨间距,1.4m;
h1=0.26C,计算时取不大于0.2d;
C—系数,见本章第2节2.2.3.1。
式中:
L=99s=0.7sb=0.6584Fb=1.0d=6.5S=1.4
则:
E=1.25m
h1=0.26C=0.26×C=0.26×7.9=2.054m
又不大于h1=0.2d=0.2×6.5m=1.3m所以h1取1.3m
则:
t1=10.84mm
t2=13.685mm
船实取舭列板厚度为t=16mm,满足规范要求。
4、舷侧外板:
本船舷侧采用横骨架式结构,按规范2.3.4.2要求进行计算,船中部0.4L区域内舷侧外板厚度t应符合下列规定:
(1)、距基线以上舷侧外板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值:
mm
mm
式中:
L=99;s=0.7;sb=0.6584;Fd=1;d=6.5;S=2.5
E=1.0784m;h2=0.5C=0.5×C=0.5×7.9=3.95m
又不大于h2=0.36d=0.36×6.5m=2.34m所以h2取2.34m。
则:
t1=9.9868mm
t2=8.7412mm
所以t=12mm
(2)、距基线以下舷侧外板厚度应不小于下两式计算之值:
mm
mm
式中:
L=99;s=0.7;sb=0.6584;Fd=1d=6.5S=2.5
E=1.0694h1=1.3m
则:
t1=9.85mm;
t2=12.32mm;
所以t=16mm
⑶、距基线至区域内的舷侧外板厚度t,由上述计算所得之值用内插法求得。
5.舷顶列板
(1)按规范2.3.5.1要求,舷顶列板的宽度应不小于:
b=800+5L=800+5×99=1295mm,
但不必大于1800mm。
则本船舷顶列板宽度实取b=1500mm,符合规范要求。
(3)按规范2.3.5.2要求,舷侧为横骨架式时,船中0.4L区域内舷顶列板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值:
mm
mm
式中:
L1=L=99m;s=0.7m;Fd=1.0;E=1.0694;
则:
mm;
mm;
在船中部0.4L区域内的舷顶列板的厚度,在任何情况下均不小于强力甲板边板厚度的0.8倍,也不小于相邻舷侧外板的厚度。
舷顶列板的厚度可逐渐向两端过渡到端部的舷侧外板厚度。
宽度按2.3.5.1规定应b≥0.1D=0.1×9=0.9m。
本船舷顶列板厚度实取t=16mm,满足规范要求。
6.局部加强
按照规范2.3.6.1要求,与艉柱连接的外板、轴榖处的外板以及多推进器架托掌固定处的外板厚度,应不小于端部厚度的1.5倍,也不小于中部外板的厚度。
则:
t=1.5×9.465=14.20mm
本船该区域的外板厚度实取t=16mm,满足规范要求。
7.内底板
(1)按规范2.6.9.1要求,内底板厚度应不小于以下各式计算之值:
船中部0.4L区域:
t=0.04L+5s+2.1
机舱区域:
t=0.055L+4.8
式中:
L=99m,s=0.7m
则:
船中部0.4L区域:
t=0.04×99+5×0.7+2.1=9.56mm;
机舱区域:
t=0.055×99+4.8=10.245mm;
(2)按规范2.6.13.1要求,内底板的厚度应按2.6.9.1公式计算,但计算可减小1mm。
则:
船中部0.4L区域:
t=8.56mm
机舱区域:
t=9.245mm
本船内底板厚度实取:
机舱区域:
t=12mm,满足规范要求。
其余区域:
t=12mm,满足规范要求。
8.首柱、球鼻首前端和锚链筒出口处两侧外板
(1)按规范2.14.1.2要求,钢板焊接首柱在夏季载重线以上0.5m处一下区域的板厚t应不小于按下式计算所得之值:
t=0.08L+5.5mm
式中:
L=99m,则:
t=0.08×99+5.5=13.42mm
(2)按规范2.14.5.1要求,球鼻前端以及易受锚和锚链碰损部分的外板应予以增厚,加厚板的厚度可取为钢板首柱的厚度。
本船以上部位的厚度实取t=16mm,满足规范要求
二、甲板
1.强力甲板
(1)按规范2.4.2.1要求,开口线外强力甲板厚度t,除应符合中剖面模数要求外,还应不小于按下列各式计算所得之值:
mm
mm
式中:
s=0.7m,L1=L=99m,Fd=1.0
则:
mm
mm
本船该区域内强力甲板厚度实取t=12mm,满足规范要求。
(2)按规范2.4.2.2要求,在开口边线以及离船端0.075L区域内的强力甲板,其厚度应不小于按下式计算所得之值:
mm
式中:
s=0.7m,L=99m
则:
mm
本船该区域内的强力甲板厚度实取t=12mm,满足规范要求。
(3)甲板边板(2.4.3)
按规范2.4.3.1要求,在船中部0.4L区域内的强力甲板宽度,应不小于(6.8L+500)mm,但不必大于1800mm;强力甲板边板在端部的宽度,应不下于船中部宽度的65%。
强力甲板的边板厚度应不小于强力甲板厚度。
则:
船中部0.4L区域:
b1=6.8L+500=6.8×99+500=1173.2mm
船端部:
b2=0.65b1=0.65×1173.2=762.58mm
本船强力甲板边板实取12×1500mm;满足规范要求。
2.上层建筑及甲板室甲板厚度
根据规范(2.17.5.4)
mm,且不小于5mm
其中L=99m,s=0.7m;sb=0.6584;tc干燥处tc=1;其他tc=0;C可取:
第一层:
5.5;第二层:
5.0;第三层:
4.5;
则:
第一层干燥处t=6.7044mm,其他t=7.7044mm;
第二层干燥处t=6.1894mm,其他t=7.1894mm;
第三层干燥处t=5.6744mm,其他t=6.6744mm;
可统一取8mm。
3.首楼甲板
根据规范(2.17.5.5)
首楼甲板厚度应不小于
t=0.02L+6*1.03=8.16mm
实取t=10mm。
4.驾驶甲板
t=0.02L+C=6.98mm;
式中C=5.0;
实取t=8mm。
5.顶棚甲板
t=0.02L+C=6.48mm;
式中C=4.5;
实取t=8mm
三、船底骨架
1.中桁材
按照规范2.6.10.1要求,中桁材的高度和厚度符合规范2.6.2.1和2.6.2.2要求。
(1)按规范2.6.2.1要求,中桁材高度应不下于按下式计算所得之值:
mm,且不小于650mm
式中:
B=16.4m,d=6.5m
则:
mm
本船中桁材高度实取h=1000mm,满足规范要求。
(2)按照规范2.6.2.2要求,中桁材的厚度应不小于下属规定:
1)船中部0.4L区域内:
t=0.0077h0+4mm
式中:
h0=983mm,则t=0.0077×983+4=11.5691mm
2)船端0.075L区域内中桁材厚度比船中部0.4L区域内中桁材厚度减少2mm
即,t=11.5691-2=9.5691mm;
3)炉舱内中桁材厚度应较船中部0.4L区域内中桁材增厚2.5mm
即,t=11.5691+2.5=14.0691mm
本船中桁材厚度实取:
机舱区域t=16mm,满足规范要求;
其余区域t=14mm,满足规范要求。
2.旁桁材
由于本船船宽为16.4m,则只设置左右各一道旁桁材。
按照规范2.6.10.2要求,旁桁材厚度应满足2.6.4.1要求,即其厚度可比中桁材厚度减少3mm。
即:
船中部0.4L区域:
t=11.5691-3=8.5691mm;
船端部0.075L区域:
t=9.5691-3=6.5691mm;
机舱区域:
t=1
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