船舶基础概念.docx

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船舶基础概念

船体构件焊接连接的种类主要有对接、角接、搭接、塞焊和端接，相应的焊缝种类4}-{sS}MP

有对接焊缝、角焊缝、搭接焊缝、塞焊缝及端接焊缝等。

Vcjmj

对接常用于两块钢板的拼接。

手工焊接在板厚大于5~6mm时需对被焊钢板边~gZ"8frl

缘加开坡口，以保证在焊接时能焊透。

较薄的板材一般单面开坡口，对较厚的板材一LkvR]^u0

般需双面开坡口，坡口角度一般在40度与60度之间。

坡口的截面形状有1形、2形、3'$nm~z,V

形、4形、双面2形及单边1形或2形等。

\;#T.@c5

角接常用于相互垂直或交叉构件之间的连接。

对有水密要求或构件受力大的部位需双面连续焊接，板材厚时要开坡口以保证焊透。

在一般构件上有双面链式间断y（81|c#

焊、双面交错间断焊和一面间断一面连续焊等。

$>if@}u

搭接和塞焊常用于修补强度要求不高部位的覆补及naOCa

某些需要覆板加强的部位，方法是首先在原钢板上覆贴一块钢板（称覆板），将其四周焊妥，这种方法叫搭接，其牢度较差。

为增加牢度，在覆贴的钢板上|-+IF,j

再开一些圆形或长圆形小孔，然后把覆贴钢板和原钢板在小孔处焊在一起并将小孔E]@$,）nC

堆焊至与覆贴钢板平，这种方法叫塞焊.SHcFnxEAIH

端接仅用于薄板的连接，在船体结构中极少见.2?

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（D5sJ$&E@\

!

）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、]0dj##5tJ

甲板纵桁、实肋板、船底桁材、舱壁桁材等。

sV']p#HK0

#）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k.5（d.*（

的骨材等。

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3u,CI!

、船体结构的形式与主要结构图'73g~T%$^*

!

"船体结构的形式V$?

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组成船体的基本结构形式是骨架和板材。

按骨架排列形式的不同可将船体结构E:

$EK_?

:

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分成横骨架式、纵骨架式和纵横混合骨架式三种结构形式。

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!

）横骨架式G（;hJ'LT

横骨架式船体结构是指在主船体中的横向构件排列密尺寸小，纵向构件排列的b0|;v-v

间距大尺寸也大，其结构简单、建造容易、横向强度和局部强度好，又因其肋骨和横梁S*3*Ql*

尺寸较小，故舱容利用率较高且便于装卸。

横骨架式船舶的总纵强度主要由外板、内cFV[k'F

底板、甲板板以及分布在其上的纵向构件来保证，在较长的船上则需加厚钢板来保证）q|aSd

总纵强度，因此增加了船舶的自重，同时这种船舶横向刚性比纵向刚性大，所以横骨）45#lE3TH

架式结构主要用于对总纵强度要求不高的沿海中小型船舶和内河船舶。

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"）纵骨架式xf4CM,Z7（

纵骨架式船体结构是指在主船体中的纵向构件排列密尺寸小，横向构件排列间X#Sgf|$

距大尺寸也大，由于纵向构件的增多大大提高了船体的总纵强度，因此可选用较薄的IQ\5!

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板材，从而使船舶自重减轻，但施工建造比较复杂，同时由于横向构件尺寸的加大使,CxIA^

货舱舱容得不到充分利用而影响载货量，且装卸也不便。

因此纵骨架式结构常见于RRUv_sff

大型油船和矿砂船。

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M##K*

#）纵横混合骨架式Zg&o][T

纵横混合骨架式船体结构是指在主船体中的一部分结构采用纵骨架式而另一部6PyW（i（bs

分结构则采用横骨架式。

通常船中部位的强力甲板和船底结构因所受的总纵弯矩S;^'Ek"Z.

大，故采用纵骨架式，而下甲板、舷侧及在受总纵弯矩较小，建造施工不便和波浪冲击"t）$4gERK

力较大的首、尾部位则采用横骨架式结构。

8RA

混合骨架式综合了上述二种骨架形式的优点，因此，既保证了总纵强度，又有较eb>jT:

好的横向强度。

同时，这种骨架形式也减轻了结构重量，简化施工工艺，并充分利用s4`,Z*H

了舱容和方便装卸。

但在纵横构件交界处结构的连续性较差，在连接节处容易产生B|K^:

LUk9

较大的应力集中。

1*f*}M

纵横混合骨架式结构主要应用于大中型散装货船.$ftxid8

>rXDLj-e

一.船体主要结构图ye-[l7

船体主要结构图的用途表现在三个方面，首先，通过该图可以达到了解本船船体WP{U9YF2

结构的尺度，其次该图亦是造船时计算强度和选用构件的依据，同时修船时亦可根据op（$+Q

图上标明的板材和骨架的厚度与尺寸，用船体允许的蚀耗表算出允许蚀耗，对照实测.I0M'L~!

/L

结果来决定是否需要换新。

常用的船体主要结构图有下列几种：

&2nICAN[

（1）基本结构图pJJOy

基本结构图反映了船体纵、横构件的布置和结构情况，是全船的结构图样之一，+;,X?

E]g

即是绘制其他结构图样的依据，并是具体施工时的一张指导性图纸。

主要包括：

_*cKu>,O

1.纵中剖面结构图：

图上注有肋骨尺度和间距、甲板纵桁尺度、各种支柱尺度、纵nlZJ}xZ

舱壁厚度及其上的扶强材尺度、上层建筑的高度以及板的厚度和扶强材尺度等.#O{cplh,

2.各层甲板图：

图上注有甲板板的厚度、甲板纵桁的尺度和间距、横梁尺度、舷边A2!

pbeG

角钢尺度和各开口的位置及尺寸等。

甲板板由钢板焊接而成，钢板的长边沿船长方向布置，首尾相接，并平行于船纵）NK#}c~5

中线。

甲板边板由于要保持一定宽度，故沿舷边呈折线状布置。

在大开口之间及首"ZL_

尾两端也可横向布置。

Jpc%i8

3.内底结构图：

图上注有内底板和内底边板的厚度、舭肘板。

尺度、内底和船底B.!

&z-）#

纵骨的尺度、肋板的厚度和尺度、中桁材和旁桁材的厚度和尺度。

#ro$$I;

（2）外板展开图I%b5a`7

外板展开图上有外板的排列及厚度、外板上开口的位置、各层甲板、内底板、船底!

K+hXQE1

纵桁材、舷侧桁材、各道舱壁、肋骨和肋板的位置线等，是造船或修理时确定船体钢板h/2@4XKj

的规格和数量，申请备料和订货的主要依据。

U5OFw+J

船壳外板是由许多块钢板焊接成的，钢板的长边沿船长方向布置。

长边与长边^Nuj/

相接叫边接，焊缝为边接缝，短边与短边相接叫端接，焊缝称端接缝。

钢板逐块端接VrWQ]L

而成的连续长条板称为列板。

I_e7rE0`

粒于船底平坦部分的各列板称为船底板；位于船体纵中线的一列船底板称为平lANi$:

aE

板龙骨。

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。

舭列板k2fJ

以上的列板称为舷侧列板，其中与上甲板甲板边板连接的这一列板称为舷顶列板。

`GlOl-

外板展开图由船壳外板沿基线横向展开而成，在图上每一块钢板的宽度是其实5s;@;V

际宽度，而长度是其在基线上的投影长。

.wUnN8crQ

组成船壳外板的每块钢板在外板展开图中的确切位置用编号的方式表示，编号^6Zx-Mf\

由列板与钢板序号两部分组成，并冠以左舷（p）或右舷（s）{P代表左舷－port或leftboardHR?

bnkv|id

S代表右舷－starboard}。

对不同列板，以平板龙BG）zkn$

骨为基准并称其为$列板，与其相邻的列板为%列板，再次的列板为&列板，以此类xA<-'8ST

推，但’、（I,O,Q,）三字母不用；而同一列板中每块钢板的排列序号可从船首排起，也可从c}|}o^

船尾排起，并用阿位伯数字表示。

0M）\（[W9&

3）横剖面图|eg8F$WU

它包括中横剖面图，机舱处横剖面图及货舱口处横剖面图。

其上有一些重要的f="ZplW

船舶尺度、横剖面形状及剖面处各构件的尺度等。

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4）舱壁图M=|is*t

图上注有舱壁板的排列和厚度，扶强材及其肘板的尺度和水平桁材的尺度。

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二.总布置图:

7X{s4AU6

总布置图由右舷侧视图、各层甲板与平台平面图、舱底平面图及船体主要尺度和1（*+_TvZ

技术数据等组成。

反映了船舶总的布置情况，即全船各舱室的划分与位置、各种船舶Cs,Cb2[

设备及位置。

该图比较集中体现了船舶的用途、任务和经济性。

:

Ig9n:

X+HPdrT

三、船底结构3q@H8%jcw

船底结构是保证船体总纵强度、横向强度和船底局部强度的重要结构。

作用于?

5;wPDsK

船底上的外力有：

水压力、机械设备和货物的负载、总纵弯曲引起的拉伸力和压缩力，,`'A"]"

进坞坐墩时墩木的反力、机械设备运转时的振动力等。

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船底结构主要有双层底结构和单层底结构两种类型。

m（1otM9

（一）双层底结构4x=sJ%E

双层底结构是指由船板、内底板、内底边板、舭列板及其骨架组成的底部空间。

DvN0h（?

根据《钢质海船人级与建造规范》的要求，船舶应尽可能在首防撞舱壁至尾尖舱舱壁M?

间设置双层底。

客船当船长自50M至小于61M时，至少应自机舱前舱壁至防撞舱壁c=a;<,Rzb

或尽可能接近该处之间设置双层底；当船长自61M至小于76M时，至少应在机舱以Y{@foIZ

外设置双层底，并应延伸至防撞舱壁及尾尖舱舱壁或尽可能接近该处；当船长为76M.）1u0（?

及76M以上时，应在船中部设置双层底，并应延伸至防撞舱壁及尾尖舱舱壁或尽可能\q^dhY>）

接近该处。

F4~O-g.<

双层底内的油舱与锅炉给水舱、食用水舱之间，应设有隔离空舱。

lDwq[I]w

1.作用>m=XqtP

双层底可以增加船体的总纵强度、横向强度和船底的局部强度；可用作油水舱装%+;amRb

载燃油、润滑油和淡水；也可用作压载水舱以调整船舶的吃水、纵倾、横倾、稳性和提c"Q9ob

高空载时车叶和舵的效率，进而改善航行性能；万一船底板意外破损，内底板仍能防5twG2p8

止海水进入舱内，从而提高了船舶的抗沉性；对液货船亦可提高船体的抗泄漏能力；u）/i$N

它还能承受舱内货物和机械设备的负载。

b=L|GV@$

2.组成,W_".aguX

双层底按骨架形式的不同分纵骨架式和横骨架式两种，其主要组成部分有船底jq|fIP

板、肋板、舭肘板、桁材、纵骨、内底板及内底边板等。

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Maexp3$

1）船底板2e（{%P@2?

船底板是指由平板龙骨至舭列板之间的外板。

由于船底板各部受力不同，因此nQfSQMg

其板厚也有所不同，其中平板龙骨最厚。

平板龙骨位于受力最大的船底纵中线上，并=feVT2*

在船最低处易于积水腐蚀。

规范规定其厚度不得小于船底板厚度加2mm，且均应不;`a~9uG

小于相邻船底板的厚度，其宽度在整个船长范围内应保持不变，但其宽度不必大于?

8S~R

1800mm。

在船中部由于受总纵弯矩大，因此规范规定在船中部0.4L区域内的船底Cv]$w（k

板厚度不得小于端部船底板厚度，并使船中部0.4L工区域以外的船底板厚度逐渐向8J2UUVA`1

端部船底板厚度过渡。

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2）横向构件zZPXI&,

（1）肋板TF@k{_f

肋板是连接内底板和船底板的横向构件，并是保证船体横向强度和船底局部强>WY\P4）k

度。

的重要构件。

按其结构与用途的不同可分成实肋板、水密肋板和组合肋板。

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1.实肋板：

又称主肋板，是非水密的横向构件。

为减轻结构重量、人员进出及便0?

'v|5}

于舱室之间空气和油水的流动，其上开有减轻孔、气孔和流水孔，有些减轻孔专门设M#SGZ~=1r

计成便于人员通过的入孔，除轻型肋板外，入孔的高度应不大于该处双层底高度的6"GHVFB

50%，且其位置在船长方向上应尽量按直线排列，以便人员出入。

为增强实肋板的强wf,w%n

度，在其上焊有加强筋。

cGv`%

对横骨架式双层底结构而言，至少每隔4个肋距设置实肋板，且间距不大于3.2M，p

机舱、锅炉座下、推力轴承座下应在每个肋位上设置实肋板，横舱壁及支柱下应设PO]c&}/

置实肋板，距首垂线0.21L以前区域应在每个肋位上设置实肋板。

V7,;N@FL

对纵骨架式双层底结构而言，应在机舱区域至少每隔!

个肋位上设置实肋板，但h@D!

/PS

在主机座、锅炉座、推力轴承座下的每个肋位处均应设置实肋板。

横舱壁下和支柱下I?

Q[ZH:

M

应设置实肋板，距首垂线0.21L以前区域应在每隔1个肋位上设置实肋板，其余区域f^@DuI

实肋板间距应不大于3.6M。

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2.水密肋板A=\:

b^\

水密肋板从横向将双层底分隔成若干个互不相通的舱室，其上无开口。

一般在Jm]P,jaLc

水密横舱壁下均设有水密肋板。

因它可能会受单面水的压力，因此其厚度比实肋板IF<<6.tz

厚度增加2MM，但一般不必大于15MM，垂直加强筋也应设置得密一些。

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3.组合助板{7LNQGiJ

组合助板又称框架肋板，由内底横骨、船底横骨、肘板和旁桁材的扶强材组成。

B1（T-pr

横骨架式双层底结构在不设置实肋板的肋位上设置该肋板，目前已较少采用。

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0.$5

组合肋板可用轻型肋板代替，该肋板的腹板厚度与高度不小于所在区域的实肋）LjW=;（b

板，但允许有较大的减轻孔，且与组合肋板相比，施工方便。

2#`9OLu8X

（2）舭肘板是连接肋板和肋骨使其组成横向框架的一块板材，俗称污水沟三角6~!

l7HqO

板，应在每个肋位上设置。

舭肘板的宽度与厚度相同，且其厚度与实肋板相同。

其上q?

bKh*48

有板或折边以增强其刚度（面板或折边的宽度一般为其随时厚度的10倍），板上开有@Avve8S

圆形的减轻孔和污水孔，但孔缘任何地方的板宽均应不小于舭肘板宽度的1/3，它可）5/,B-+O"

保证舭部的局部强度和船体的横向强度。

Wr;9Mz&{

（3）纵向构件tDn:

B$*}W,

1.桁材K%WG[p\Eu

中桁材：

又称中底桁，是置于船底首尾纵中线上的纵向梁，它与平板龙骨、中内DW0N}>Gp*

底板组成工字型纵向构件，是船底结构中重要的强力构件，俗称龙骨。

规范规定在船!

6*m<#Qm

中0.75L区域内，其上不得开入孔或减轻孔，其它区域（舱壁前后&个肋距内除外）可BY`vs+]XY

以开孔，但开孔的高度应不大于该处中桁材高度的40%。

中桁材应尽量向首尾柱延K2!

GpGZu

伸，并应在中部0.75L区域范围内保持连续，其厚度规定为船端0.075L工区域内可57[tUO

比船中0.4L区域内减少2MM、炉舱内应较船中0.4L区域内增厚2.5MM。

T*jQzcm~?

箱形中桁材：

又称箱形龙骨，它是由两道对称布置于船底纵中线两侧的纵桁、xzz0uk5

内底板、船底板和骨材等组成的水密箱形结构，一般设置于机舱舱壁与防撞舱壁之sny$[!

）

间。

箱形龙骨不仅能起到中桁材所能起的作用，同时还能将其用于集中布置各种管N<^）tR8+

路和电气线路，以便于保护和维修这些设备，避免管路穿过货舱而妨碍装卸货。

缺点r2T$;m.

是要占去一部分双层舱容，故又称管隧。

按规定箱形龙骨的宽度（即侧板之间的距'9@AhiNV

离）不应超过2M。

箱形中桁材设有水密入孔和通向露天甲板的应急出口，其出口的z^u*e

关闭装置能两面操纵，围壁结构与水密舱壁要求相同。

（[dJ'OPx$

旁桁材：

又称旁底桁或旁龙骨，对称设置于中桁材两侧且平行中桁材，并与船Q#zU0K*^

底板，和内底板相连，其上开有减轻孔、流水孔和气孔等，一般间断于实肋板之间。

其W5Vh+'3

厚度可比中桁材减少3mm，但均不小于相应的肋板厚度。

旁桁材的数量根据船宽而$g_|U:

定，对横骨架式双层底结构而言，当船宽大于10M时，中桁材两侧至少应各设1道旁\1<8'at

桁材；当船宽大于1S时，中桁材两侧应至少各设2道旁桁材，桁材之间的间距一般fLZmQO

不大于4M，距首垂线0.21L以前区域，旁桁材间距应不大于3个肋距。

对纵骨架式双=rA]kGx

层底结构而言，当船宽大于12m但小于20m时，中桁材两侧至少应各设1道旁桁材。

）zkr[;j~`

当船宽大于20m时，中桁材两侧至少应各设2道旁桁材，桁材之间的间距一般不大于（'Ha$O72

5M。

XbIxGL

纵骨：

是纵骨架式结构中设置的纵向构件，一般用尺寸较小的不等边角钢制}kSPp

成。

有内底纵骨和船底纵骨，分别连接在内底板和船底上，它是连续构件，穿过实肋$}B&u）

板。

当船长超过20m或纵骨采用了高强度钢时，船底纵骨应穿过水密肋板，但也可b%7zu}F

采用相应的替代结构。

内底纵骨的剖面模数为船底纵骨剖面模数的85%，且船底纵+/?

oyC+Z

骨的最大间距应不大于1m.Hi^Z`97c

纵骨是保证船体总纵强度的重要构件。

=^z*p9ZB

内底板和内底边板']N\y6=fn9

内底板，是双层底上面的水密铺板，其两侧边缘与舭列板相连接的一列板叫内底2SU

边板。

内底板和内底边板构成了双层底的内底，其长度也就是双层底的长度。

%4}）_h?

j

横骨架式双层底结构内底板在船端部0.075L区域内的厚度为船中0.4L区域WW-}c;cnK

内厚度的0.9倍，对双层底内为燃油舱的区域，内底板厚度应不小于8mm。

其厚度分}（oWXwFb&W

布特点与船底板相似，即船中部较厚，两端稍薄，而中内底板因与中桁材相接，受力较WBR#Ux

大，其厚度也稍厚一些。

此外，为便于人员进入双层底进行施工、清舱和检修，并从有%Vfr#j$=

利于通风的角度出发，在每个双层舱的内底板上至少开设有两个成对角线布置的长b>]UNf"-

圆形或圆形入孔，同时配有水密的入孔盖。

&{q<

内底边板处于船底结构向舷侧结构过渡的舭部位置，受力较复杂，且内底边板处z\YLO%Mm

易积水、腐蚀，故比内底板厚些。

其结构形式有下倾式、水平式、上倾式和曲折式四I8|"h8\

种，下倾式内底边板与舭列板可构成污水沟普通干货船较多采用；水平式内底边板施&UO/p/a

工方便，舱内平坦且强度好，一般客船、集装箱船、油船的油舱区域、一些干货船的货ED）;2*qP}

舱区域及其他船舶近首尾区域较多采用；上倾式内底边板便于散货的装卸，故散装货nZM]EWn

船与矿砂船较多采用；曲折式内底边板则因其结构特殊，相比可提高船舶的抗沉性，^1

主要用于经常航行在复杂水域的船舶。

上述四种内底边板的结构形式除下倾式外，其他三种均只能在舭部设置污水井。

Fl*

（二）单层底结构"p+JME（

单层底结构主要用于小型船舶、老式油船及内河船舶。

结构简单，施工方便，但X&Sah}0V&

抗沉性和防泄漏能力差。

主要构件有中内龙骨、旁内龙骨、船底纵骨、肋板及舭肘板}a#=c*+_

等。

b|iIdDK

四、舷侧结构C0/G1\

舷侧结构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43

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M1T.

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重要结构。

Wtp=1

舷侧结构按骨架排列形式的不同有横骨架式和纵骨架式两大类，其主要组成部IRTWmTjT

分有：

舷侧外板、肋骨、强肋骨、舷侧纵桁、舷侧纵骨及舷边等。

+q+JOS]L

舷侧外板t:

xTmK&vt

舷侧外板是指舭列板以上的船体外板（包括舷侧列板和舷顶列板），与甲板边板-Owb@Nw

连接的舷侧外板称为舷顶列板。

舷侧列板在船中部较厚，向两端渐薄，靠近舭列板附p["pGsf

近的要比上面的厚一些，同时在靠近首尾局部受力大的部位和尾轴附近的包板等也*I}_g4

要加厚，对航行于冰区的船舶应根据规范的规定对它进行加厚。

舷顶列板是受总纵?

6L8#"=

弯矩最大的一列板，规范规定其宽度不得小于0.1D（0.1D为型深），并规定在船中0.4LsOLjT34

区域内，其板厚在任何情况下不得小于强力甲板边板厚度的0.8倍，也不得小于相8i<]$

邻舷侧列板的厚度。

:

LC3>x`:

肋骨DF-.|-^9I

肋骨是从肋板、舭肘板向上延伸的横向构件，并与梁肘板和横梁组成船体的横向Y{Lxo]）e

框架。

t**d{P+

肋骨的作用ps:

E（\

^upd:

q

肋骨的作用是支持舷侧外板，保证舷侧的强度和刚性。

而与其他横向构件组成8-cuaa

的框架，则可达到保证船体的横向强度，防止船舶在摇摆和横倾时产生横向变形。

:

）kHXOb.

!

）肋骨的分类OI3j!

L2f

肋骨按其所在位置一般可分为：

主肋骨、甲板间肋骨和尖舱肋骨三种。

对某些需P^U.VXY}

进行局部加强（如冰区加强者）的船舶，还需在位于水线附近每一肋距中间增设一短5fzK*[B

肋骨———中间肋骨。

按肋骨的受力不同可分成普通肋骨和强肋骨两种。

e-1G\}E

普通肋骨一般可用不等边角钢、球扁钢做成；而强肋骨则由尺寸较大的"型组合\MPbG$^

材或钢板折边制成。

在横骨架式舷侧结构中，一般每隔几个肋位设置一强肋骨（应从9}tl@

内底延伸至上甲板），其目的是增加局部强度，如机舱、货舱的舱口端梁处等；在纵骨T21?

~jS

架式舷侧结构中，强肋骨是唯一的横向构件，其在支持舷侧纵骨的同时，还起着保证2vbqz

船体横向强度的作用。

j*;.>akY7

肋骨编号及肋距@2-;,VL3

为便于在船舶修造中指明肋骨位置及海损事故后能迅速准确地报告受损部位，u0g"x_3

必须对肋骨进行编号。

肋骨编号以尾垂线为基准，主要有两种：

一种是较普遍采用的&]xtx>qg<

编号方法，即以舵杆中心线为0号（无论有无舵柱），向首排列取正号，向尾排列取负qZv@ULluc

号；另一种是少数有舵柱的船舶以舵柱后缘为0号，向首排列取正号，向尾排列取负cqW（9A|8

号。

%Z,n3iND

按规范规定，肋骨的最大间距应不大于1m。

>.G#\w

舷侧纵桁和舷侧纵骨,e'"SVQc

舷侧纵桁多为横骨架式舷侧