船体开孔规则.docx
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船体开孔规则
船体开孔原则
船体结构开孔规则
1范围
本标准规定了船体结构开孔(含开口、切口)规则和补强形式。
本标准适用于船长≥65m的钢质海船,其它类型的船舶可参照使用。
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
船体结构流水孔、透气孔、截漏孔、相贯切口及补板、型材、端部形状
3开孔规则
3.1开孔原则
3.1.1所有开孔应有光滑的边缘和足够大的圆角,圆角半径为开孔短轴的1/10,且不小于30mm。
开孔应远离切口和肘板趾部;
高应力区禁止开孔或避免开孔;
高强度钢构件尽量少开孔,若开孔应采用椭圆形或相当形状;
3.1.4开孔边缘不要靠近板缝,至少离开50mm;开孔与板缝相交时,孔边缘离板缝不小于75mm,见图1。
图1
3.1.5凡船体结构上的开孔,都会影响船体结构的强度,因此尽可能不开孔。
若要在构件上开设超过规定的孔或在特殊部位开孔,应事先与有关专业人员协商开孔位置,并应采取补强措施。
3.2甲板开孔
3.2.1舱口角隅
各种类型船舶舱口角隅的形式及尺度,见表1。
表1
分类
角隅形式及尺度
备注
杂货船
强力甲板大开口的角隅为抛物线形或椭圆形(见图2a),不要求设置嵌入板。
椭圆形角隅的长短轴比为2:
1,即l1:
l2≥2:
1或2.5:
1,相当圆形长短轴应沿船的前后方向:
(R)l2=Bh/20不小于305mm,不大于610mm;(R)l2≥Bh/20不小于300mm,不大于1000mm长短轴应沿船的前后方向;
角隅处的钢级:
L≤250m为Ⅳ级,L>250m为Ⅴ级
其它形状舱口角隅一般要设嵌入板(板厚比相邻甲板厚度大25%以上,而且至少应增厚4mm,但不需大于7mm)。
集装箱船
主舱口开口角隅一般为圆角形,外侧Rmin≥300mm,内侧Rmin≥250mm(见图2b),近机舱处尽可能大;
角隅为抛物线形,椭圆形或负半径的舱口角隅也将给予考虑;
主舱口线外侧的强力甲板上通常不得开任何小的开口。
角隅嵌入板加厚为邻近甲板板厚的15%,在机舱舱壁处为25%,应不小于4mm,不大于7mm,向舱口边前后延伸≥1m。
双壳体油船
所有开口的角隅都应呈弯曲成圆弧形,边缘应平滑;
甲板开口呈椭圆形,其长短轴比为2:
1,长轴沿船长布置。
散货船
一般舱口的角隅为圆形,尺度要求可参照集装箱船,其圆角半径R2≥Bh/24≥300mm
圆角处的权缝应避开圆角的弧线,以保证避开角隅的切点,舱口线内外的甲板板厚差大于12mm时,应设一平均厚度的过渡板。
图2
3.2.2开孔限制和要求
a)在船舯0.5L区域内的强力甲板上开孔,其圆角半径为开口宽度的1/24(Rmin≥300mm)。
如舱口围板为套环形式时,圆角半径Rmin≥150mm;
b)管子和电缆穿过甲板的开孔,应避开舱口角隅和高应力区;
c)船舯0.5L区域内强力甲板上的开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的6%,其它部位甲板开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的9%;
d)当开口不符合长宽比2:
1或高强度钢开口小于2~1.5时,应采用套环形式。
3.3外板开孔
3.3.1禁止开孔范围
船舯0.4L区域的舭圆弧外板和舷顶列板圆弧形舷缘为禁止开孔部位,外板开口应避开上层建筑端点。
3.3.2开孔要求
a)海水吸入口和其它开口都应有足够大的圆角;
b)所有开口的布置应尽可能使肋骨、纵骨、舭龙骨的不连续性减至最小;
c)所有开口及邻近尾楼(或上层建筑)前端的开口均应给予完全补偿,补偿加厚板尽可能采用
嵌入板而非覆板的形式。
d)货门(舷门)的开口应有足够大的圆角,且门的开口拟采用的补偿形式将予单独考虑;
e)若外板开口不是圆形或椭圆形的,则开口角隅应为半径尽可能大的圆弧;
f)在干舷甲板以下大于450mm或夏季载重水线以上小于600mm的范围内设泄水孔和排水管时,
均应设置止回阀。
3.4构件开孔
3.4.1主要构件的开孔
一般开孔的高度不应超过腹板高度的25%(双壳体油船为20%),且孔的位置应使其边缘与面板之间的距离不小于腹板高度的40%。
开孔的长度不应超过腹板的高度或次要构件间距的60%,取其中较大者,见图3;
H≥B≤0.6lD(D1)≤H/4S≥0.4H
图3
b)腹板上开孔端至次要构件切口角隅的距离应相等,切口与开孔之间距离不要过近,应按表2设置。
开孔应有光滑的边缘和足够大的圆角;
为通过次要构件而开的切口(贯穿孔),应使其产生的应力集中为最小。
切口的宽度应尽可能
小,顶边应为弧形且具有尽可能大的角隅半径。
腹板直接连接的范围或(补板)搭接的尺寸应足以承受通过次要构件传递的载荷。
型材贯穿孔的形式可参见Q/GSIJ0401016。
表2mm
序号
开孔形式
最小距离S
备注
A区域
B区域
1
孔与孔
(D1+D2)/2
D1+D2
1)一般在孔的周围加上与腹板等厚的覆板或扁钢框时,可以减小S,减小值为覆板或扁钢宽度的二分之一;
覆板、扁钢框示意图如下:
2)*1为对于油船规范要求S≥100;
3)*2为对于油船规范要求S≥180;
*3为加补板时,其间距按下图示设定:
S3≥BS4≥2BS5≥B
2
孔与板
*1
D/2
*1
D
3
孔与面板
D
(D≥0.4h)
2D
(D≥0.4h)
4
孔与扇开孔
(D+R)/2
D+R
表2mm
序号
开孔形式
最小距离S
备注
5
孔与切口
*2
(D+B)/2
*2
(D+R)
6
切口与切口
*3
S1≥2B
S2≥2D
S2≥2B
——
e)主要构件上的开孔应避开高应力区,构件应力区的划分见附录A(标准的附录)。
离强桁材(强横梁)端梁肘板趾端200mm范围内,中桁材腹板上不应有任何开孔;
f)所有肋板,旁桁材上均应设置人孔;所有肋板、旁桁材、均应有适当的流水孔、透气孔,并应考虑泵的抽唧率;
g)距船舯0.75L区域内的中纵桁上不应开人孔或减轻孔,在特殊情况下一定要开时,应予以补强,并取得船级社同意;距船舯0.75L以外区域的中桁材上可开孔,但开孔高度应不大于该处桁材高度的40%;
h)轻型肋板的开孔边缘至内外底距离应不小于中桁材高度(即开孔高度不大于桁材高度的0.6倍)的0.2倍。
3.4.2次要构件的开孔
通常,在货(油)舱的纵骨范围内,不允许设间距很近的扇形孔,见图4所示。
图4
纵骨上的透气孔或泄水孔(流水孔)、大接头对接处的通焊孔距肘板趾端和主要支持构件交点
和其它高应力区的距离通常不小于200mm,见图5所示。
图5
高强度钢纵骨上的流水孔应具有光滑的焊趾,为椭圆形或相当形状,且避开对接缝,见图
6或参照Q/GSIJ0401016。
高强度钢甲板纵骨上可设置小的圆形透气孔。
图6
对于纵骨上的孤立开口,其间距超过1m、孔的高度不超过腹板高度的10%或75mm时,以较大者为准,计算纵骨剖面模数可不考虑,但任何情况下,其开口高度均不得超过纵骨高度的25%。
e)纵骨(或横骨材)穿越水密构件时,应在水密构件一侧(一般约150mm)的骨材上设置截漏孔(一般R=30mm,孔高不超过骨材高度的25%),其形式见图7或参照Q/GSIJ0401016。
图7
4开孔补强形式
4.1构件开孔的补偿加强方式,应按构件开孔所处的应力区位置及开孔大小来确定,可参照表3。
表3mm
构件名称
比值D/H
比值
b/L
备注
A区域
B区域
不加强
加强
不加强
加强
桁材(强梁)腹板
货油舱
*1≤0.2
*2≥0.5
*10.1
>0.25
0.5
*1D≤300
*2D≤600
货舱、机舱及除货油舱外的其它舱
≤0.25
>0.5
0.125
0.25
0.25
--
居住区域及露天甲板
≤0.33
>0.5
0.165
0.25
0.5
--
实肋板
≤0.4
>0.5
0.2
0.25
--
--
双层底内的旁桁材、各种隔板
≤0.6
0.66
--
--
--
--
注:
D—开孔高度;h—桁材(板材高度);b—开孔宽度;L—次要构件间距。
4.2一般予以补偿加强的开孔,可采用与开孔等截面的覆板或扁钢框方式,覆板或扁钢的板厚不小于开孔构件的板厚,覆板单边宽或扁钢宽度不应小于50mm。
凡构件上的开孔不符合上述规定时,均应予以开孔补强,补强形式可参照表4。
表4
类型
补强形式
适用范围
Ⅰ型
孔的高度、宽度超出允许范围,且宽度为高度的2倍以内。
即H/4 Ⅱ型 孔的高度在允许范围内,且宽度为高度的2倍以上。 即H/4≤D,b>2D Ⅲ型 孔的高度、宽度超出允许范围,且宽度为高度的2倍以上。 即b>2D>h/2 Ⅳ型 孔的高度、宽度超出允许范围,且高度为桁材高一半以上。 即D>H/2,Φ>H/2 注: 此形式尽可能不采用,若不得而言时,应征得有关部门同意。 4.4甲板开孔处应力集中系数超过2.4时,应以适当的套筒形式作边缘加强。 4.5构件高度应力区内小开孔(切口)的补强 a)构件交叉处肘板趾端200mm范围内设孔时应按图8补强; 图8 b)强构件端部趾部下设切口时,应按图9补强。 图9 c)分段大接头处、纵骨(横梁)通焊孔距相邻扇形孔太近时,可按图10补强。 a) b) 附录A (标准的附录) 广州广船国际股份有限公司 附录A (标准的附录) 附录名称 A.1应力区划分说明 各类构件按应力状态,可分为A,B,C个区域。 见图A1示意。 附录A (标准的附录) 附录A (标准的附录) 附录A (标准的附录) 附录A A区域,是一般应力区; B区域,是中间应力区; C区域,是高应力区,也称禁开孔区。 图A1 A.2桁梁构件 桁梁构件通常是T型组合构件,其应力区划分见图A2 注: 1)图中L表示构件长度; 2)当α≤45°时按图示确定, 当α>45°时区取α=45°。 图A2 A.3纵向强度构件 A.3.1纵骨、纵向梁架应力区见图A3.a); A.3.2纵向制荡壁反应力区见图A3.b); A.3.3纵向桁材应力区见图A3.c)。 图A3 A.4平板龙骨上部肋板 平板龙骨上部肋板应力区见图A4。 图A4 A.5支柱上下端构件 支柱上下端构件的应力区图A5。 图5 A.6扶强材下端的肘板 扶强材下端与肘板连接的应力区见图A6。 注: b为防挠材面板宽度 b`为肘板面板宽度 图A6 A.7其他部位构件 A.7.1肋板端部应力区见图A7.a); A.7.2中桁材应力区见图A7.b)。 图A7
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