海洋工程结构复习.docx
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海洋工程结构复习
船体部分
一、移动式平台的种类
坐底式平台
又称钻驳或插桩钻驳。
适用30m以下浅水域。
特点:
两个船体:
上船体又叫工作甲板,安置生活,舱室和设备。
下部是沉垫,起压载和海底支撑作用,钻井的基础。
着底方式:
沉垫内注水。
缺点:
作业水深有限,受海底基础制约(平坦及坚硬程度)。
自升式平台
又称甲板升降式或桩腿式平台。
特点:
工作时桩腿着底,平台升离海面;移位时平台降至水面,桩腿升起,平台变驳船。
优点:
钢材少,造价低,适应各种海况。
缺点:
桩腿长度有限,工作水深受限120m。
自航、助航、非自航(大多数)。
钻井船
浮船式钻井平台,机动船或驳船上安装钻井设备。
平台靠锚泊或动力定位系统定位。
推进能力:
自航、非自航。
船型:
端部钻井、舷侧钻井、船中钻井、双体船钻井。
定位:
一般锚泊式、中央转盘锚泊式、动力定位式。
船身易受波浪影响,易改装
半潜式平台
浮于水中,用若干根立柱或沉箱将下部结构的沉垫浮体和上部结构的甲板联结起来。
三角形、矩形、五角形、V字形之分。
采用锚泊定位、动力定位。
作业水200m~500m。
半潜式和坐底式钻井装置统称支柱稳定式钻井装置
牵索塔式平台
对称布置的缆索使塔保持正浮状态,每根钢缆通过旋转接头直到海底,与水泥块或桩连接拉紧。
适合深水域,作业水深200m~650m。
塔是顺应式的,能随波浪力的响应稍微移动,其系泊系统能对塔提供足够的复原力,使它始终保持垂直状态。
张力腿式平台
利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。
采用锚泊定位(锚桩或重力式锚)。
平台的重力小于浮力,所相差的力量可以依靠锚索向下的拉力来补偿,而且此拉力应大于由波浪产生的力,使锚索上经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。
设计时考虑不同的载况和海况。
2、固定式平台
混凝土重力式平台
平台底部为巨大混凝土基础,用三个或四个空心的混凝土立柱支撑甲板结构。
平台底部基础分隔为贮油舱和压载舱。
钢质导管架式平台
平台通过打桩的方法固定于海底,海上油田应用广泛。
二、总纵强度、横向强度、扭转强度的定义和原因
总纵强度定义:
船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力
总纵弯曲:
作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲,总纵弯曲由静水与波浪纵总纵弯曲叠加而成。
1)船体在静水中的总纵弯曲
船体静水中的受力:
船体自重和机器、装备、燃料、水、供应品、船上人员及行李和载货的重力;水的浮力。
2)船体在波浪中的总纵弯曲
在波浪中,船体内产生的弯矩会较静水中的大。
当船长与波长相等时,船体弯曲最大。
总纵弯曲产生的原因:
a.设想将船体沿船长方向分割成若干段,由于重力与浮力沿船长方向分布不一致,作用在每一段上的重力和浮力不相等,达到重新平衡必须产生上下移动趋势,直至平衡。
变形趋势如图。
b.实际中船体作为一个整体不可能发生上述变形情况,在船体结构内部必然有内力产生,使船体发生弯曲。
船体的重力随装载情况变动,浮力大小分布由船体浸水部分形状决定。
船体横向强度定义:
船体结构必须具有足够的能力抵抗外力作用,保持船体横向的正常形状,不发生变形或破坏。
船体结构的这种能力称为船体横向强度。
瘦长的水面船舶,一般情况满足总纵强度,横向强度也可满足。
短而宽,B/D较大或甲板有大开口的船体,侧重考虑横向强度。
产生的原因:
在水压力与重量的作用下,船体发生横向弯曲变形;船体在波浪航行中,由于船体左右两舷水压力不对称。
保证船体横向强度的构件:
横舱壁;由肋骨、横梁与肋板组成的横向框架以及相连的外板和甲板板等。
扭转强度的定义:
船体抵抗扭转力矩作用的能力称为船体扭转强度。
具有较多的横舱壁及横向肋骨框架,而且开口较小的船体具有较大的抗扭刚度。
对于宽深比较大而舱壁少或甲板有长开口的船舶,抗扭转强度要重点考虑
扭转强度的产生的原因:
船体斜向处于波浪中,船首、尾的波浪表面具有不同的倾斜方向,由于重力、浮力分布不均,加之波浪影响,船体发生扭转变形。
或者首尾重量堆积不一侧,产生扭矩,使船体发生扭转。
三、中拱弯曲和总垂弯曲
中拱弯曲:
波峰处于船中,使船体中部产生向上弯曲。
船体甲板受拉伸,底部受压缩。
中垂弯曲:
波谷处于船中,使船体中部产生向下弯曲。
船体甲板受压缩,底部受拉伸。
四、船舶外板的组成,厚度沿船长、肋骨周长的分布规律
外板组成
外板组成:
船底板、舭列板、舷侧外板、舷顶列板。
列板:
钢板逐块端接而成的连续长板。
船底板:
位于船底的各列板。
平板龙骨:
位于船体中线的一列船底板。
舭列板:
由船底过渡到舷侧的转圆处的列板。
舷侧外板:
舭列板以上的外板。
舷顶列板:
与上甲板连接的舷侧外板。
外板与甲板厚度沿船长方向的变化
总纵弯曲力矩最大值通常在船中0.4L区域内,沿首尾两端的弯矩逐渐减小至零。
沿船长厚度变化:
0.4L区域内厚度最大,离首尾端0.075L区域内较薄,两者之间为厚度过渡区域。
首尾端适当加厚。
平板龙骨的宽度和厚度由首至尾保持不变。
外板厚度沿肋骨围长的变化
沿肋骨围长的变化:
平板龙骨和舷顶列板受较大的总纵弯曲应力,较其他外板要厚。
船中0.4L区域内,舷顶列板厚度不小于甲板边板厚度4/5,不小于相邻舷侧外板厚度。
上甲板较其他下层甲板要厚些。
五、外板的端接缝、边接缝的布置
端接缝:
钢板横向接缝。
边接缝:
钢板纵向接缝。
外板边接缝的布置
A.避免与纵向构件的角焊缝重合或形成过小的交角。
B.纵向构件与外板边接缝的交角小于30度时,应将接缝改为阶梯形。
C.板缝布置与纵向构件一直平行很长一段时,间距大于50mm。
D.外板排列应充分利用钢板规格,减少剪裁,减少焊缝数量。
E.水线以上部分的舷侧外板,应尽可能与甲板边线平行。
当肋围减小时,
一般将两列板并为一列板。
并板有双并板和齿形并板两种形式。
外板端接缝的布置
A.各列板的端接缝应尽可能布置于同一横剖面上。
B.应布置于1/4或3/4肋距处,板在该处局部弯曲应力最小。
六,甲板开口如何增强
1.甲板开口处的加强
1)甲板上的人孔开口,做成圆形或长轴沿船长方向布置的椭圆形。
2)矩形大开口加强:
A.角隅做成圆形、椭圆形或抛物线形。
圆形角隅半径不小于开口宽1/20~1/10,甲板板加复板或加厚板加强。
椭圆形或抛物线形,可不必对角隅的甲板板加厚,但符合图中要求。
B.加厚板的加强如图:
七、骨架形式、特点和应用
纵向构件:
船体中沿船长方向布置的构件,如纵骨、纵桁等。
横向构件:
沿船宽方向布置的构件,如横梁、肋板等。
A.横骨架式:
横向构件布置得密、间距小,而纵向构件布置的稀、
间距大。
B.纵骨架式:
纵向构件布置得密、间距小,而横向构件布置的稀、
间距大。
C.纵横骨架式:
纵横构件布置的间距接近相等。
骨架的特点:
横骨架式船体:
船体各部分都是由横骨架式结构组成的。
纵骨架式船体:
船体各部分都是由纵骨架式结构组成的。
纵横混合骨架式:
一部分采用横骨架式,另一部分采用纵骨架式。
采用不同的骨架形式根据保证船体总纵强度和横强度的要求不同。
纵横骨架受力传递过程如图。
骨架的应用:
大中型细长船体与沉垫多采用纵骨架式保证总纵强度;肥大短粗形船体及甲板大开口船多采用横骨架式,提高横向强度。
从工艺性考虑,横骨架式优于纵骨架式。
从使用性考虑,小型船采用横骨架式;液体船多采用纵骨架式。
八、底部、舷侧、甲板、舱壁板架结构的基本构件有哪些
底部板架构件的定义:
外底板:
船体两侧舭部间的船底外板的总称。
平板龙骨:
船底中央的一列板。
左右两侧列板称龙骨翼板。
内底板:
内底铺板的总称,两侧与外板连接的列板称为内底边板。
中内龙骨:
单底船上,位于船体中央平板龙骨的纵向大型材。
旁内龙骨:
中内龙骨左右两侧的纵向大型材。
中底桁:
双底船上,位于船体中央平板龙骨上的纵向大型材。
旁底桁:
中底桁左右两侧的纵向大型材。
船底纵骨:
船底板架为纵骨架式,外底板上的纵向小型材。
内底纵骨:
内底板下表面的小型材。
船底横向型材总称为肋板。
分为:
主肋板、框架肋板、水密肋板。
舷侧板架结构的基本构件
舷侧板架构件定义:
舷侧板:
舭板以上的船舷外板总称。
舷顶列板:
舷侧板上缘与上甲板连接的舷侧列板。
水线列板:
水线区域的舷侧板。
肋骨:
支持外板与保持船形的横向骨架的总称,分为强肋骨、主肋骨、中间肋骨、甲板间肋骨与尖舱肋骨。
舷侧纵桁:
在舷侧板上纵向安置的尺寸较大的型材。
尺寸较小的型材称舷纵骨。
甲板板架构件定义:
甲板:
由板与型材组成的板架结构的总称。
甲板板:
甲板铺板的总称。
甲板边板:
甲板左右两侧与舷顶列板相连接的一列甲板板。
横梁:
甲板板下面安装的横向型材。
分为:
强横梁、横梁、舱口梁及半梁。
甲板纵桁:
甲板下表面纵向安置的尺寸较大的型材。
尺寸较小的型材称甲板纵骨。
舱壁板架构件定义:
舱壁板:
舱壁结构中所用的板材。
舱壁型材:
横舱壁板上垂直或水平安置的小型材称扶强材;垂直放置的大型材称竖桁;水平安置的大型材称水平桁
九、船底结构的特点
单体双体的特点:
船体(沉垫)底部结构由底部板与骨架组成。
它是整个船体与平台结构的基础。
有些船体(沉垫)只有一层底
部,称为单底船(沉垫)有的船体在底部骨架上再铺设一层保持紧密的钢板,形成第二层底部板,称为双底船
(沉垫)。
特点:
单底结构只有一层底板,结构简单,施工方便,大多用于小型船或中型船的首尾端。
双层底除了底板外,还有一层内底板。
作用:
当底部在触礁或搁浅等意外情况下遭到破损时,双层底能保证船舶的安全。
双层底舱的空间可装载燃油、润滑油和淡水;或用作压载水舱。
除油船外,大多数海船从首尖舱舱壁到尾尖舱舱壁都采用双层底,小型船舶仅在机舱等局部区域采用双层底。
半潜式平台的沉垫既有单底也有双底。
单底横骨架式底部结构形式:
2)各组成构件的布置
a.主肋板:
这是单底船(沉垫)底部骨架中横向构件。
应按每档肋骨位置设置,一般其间距0.5~0.7m,随船的大小和肋板所在的区城不同而改变。
底部中部主肋板向两舷延仲的腹板高度可逐渐减小,但在舭部区域,因肋板受剪切力较大,必须有足够的腹板而积,故要求在离中线面3/8B处的腹板高度不小于中线面处腹板高度的1/2,保证该处肋板的强度和刚度。
为了保证肋板具有一定的刚度以防止发生变形,它的高度通常取肋板跨距的1/20。
肋板通常作成T型,也可用折边板,但因剖面形状不对称,其抗弯强度与刚度均比T型材差,一般用于较小船舶。
b.中内龙骨:
它通常是连续贯通船长(仅在首尾端可在肋板处间断),除参与总纵弯曲及底部板架的局部弯曲而在总纵强度及局部强度中起作用之外,还起着联系肋板,防止其歪倒及承受坞墩木反力的作用。
通常它的高度与主肋板相同,但其面板面积至少为肋板面板面积的1.5倍。
中内龙骨的厚度要由强度计算确定。
c.旁内龙骨:
在中内龙骨两侧可布置1~2根,间距尽可能均匀分布,在首尾两端可逐渐减小间距。
它起着联系肋板,防止其歪倾,承受和分散偶然性集中载荷的作用,并将其传递到更多的肋板上。
通常它是间断地设置在肋板之间。
3)各构件的连接
a.舭部节点:
主肋板与肋骨下端一般采用舭肘板连接。
常用的连接形式如图:
b.横舱壁处的节点:
内龙骨与横舱壁相交时,通常有下列几种连接形式,如图2-28所示:
①用带有面板或折边的肘板将内龙骨与舱壁连接。
肘板的厚度与内龙骨腹板厚度相同,高度为(1~1.5)h。
中内龙骨的面板通常在舱壁处间断,而腹板则可连续,也可间断。
旁内龙骨通常是间断的,如图(a)所示。
②将内龙骨的面板在一个肋距内逐渐加宽一倍,与舱壁连接,而腹板仍与上述相同,如图(b)所示。
③将内龙骨的腹板在一个肋距内逐渐升高至1.5倍,直接与舱壁连接,如图(c)所示。
除上述三种形式之外,尚有内龙骨腹板连续通过舱壁,而面板间断的连接形式,或者舱壁上开孔、让内龙骨连续通过的连接形式。
2.双底横骨架式底部结构
1)双底横骨架式底部结构形式
2)各构件的布置与结构
1)双底横骨架式底部结构形式这种底部结构通常由肋板、中底桁及旁底桁组成,如图:
肋板一般有主肋板、水密肋板、组合肋板三种形式,如图所示。
2)各构件的布置与结构
a.主肋板:
肋板的间距与肋骨间距一致,在受力较大的区域,如机舱区域及支柱、推力轴承等处,应每一肋距均安置主肋板。
其它区域至少2-4个肋距设置一档主肋板,与组合肋板交替布置。
b.组合肋板:
通常用几块肘板组合而成,也有用底部肋骨、内底横骨(梁)与肘板组成框架式。
当肘板高度大于0.8m时,这些肘板应有面板或折边,其厚度与主肋板相同,折边宽度为厚度的10倍。
为减小组合肋板的跨距,在其跨中应安置中间撑柱。
大型船采用组合肋板,可有效减少钢材重量。
c.水密或油密肋板:
通常在横舱壁下面安置,其它位置应根据分舱的需要确定。
其厚度至少与主肋板相同或加厚1~2mm以防腐蚀损耗。
当其高度大于0.9m时应设垂直加强筋,间距不大于0.9m。
d.中底桁:
1)中底桁的高度即双层底的高度,高度较大时需用加强筋(垂直或水平安置)加强,以防其丧失稳定性。
2)由于它被计入船体梁剖面,参与总纵强度,故在船体中段通常是作成连续的,而首尾端部因总纵弯矩减小,故可作成间断的,安置于肋板之间,且其高度也可以根据结构上与工艺上的需要适当升高或降低。
3)中底桁的厚度在船长方向的变化规律与平板龙骨一致。
4)为减小底舱的自由液面,在船体中段双层底区域内,中底桁腹板上一般不允许开孔。
在首尾端部,腹板上允许开减轻孔,但开孔的高度不应超过腹板高度一半,长度不应超过肋距一半。
e.旁底桁:
其数量由船宽而定.在机舱区域应结合机座位置确定其位置。
旁底桁通常是间断的,其厚度与该区域的主肋板相同。
作用:
防止肋板歪倾皱折及分散可能受到的集中外力,因此布置间距可较大些。
旁底桁上可根据需要开人孔与减轻孔,开孔高度不得大于旁底桁高度一半,长度不得超过肋距一半。
在靠近横舱壁处与中底桁一样不允许开孔,因该处的剪切力较大。
旁底桁虽然是间断地安置于肋板之间,但在向首尾两端延伸过程中可以在横向刚性构件上转折或结束。
端部结束时应逐渐降低高度,减小剖面,不应突然终止以免引起应力。
纵骨架式单底结构:
这种结构形式广泛应用于小型船舶及大中型船舶双层底区域以外的底部结构。
小型船舶上肋距约为1.0~1.5m,纵骨间距0.3~0.6m。
旁内龙骨的间距为1m~2m,每舷1~3根,随船宽而定。
纵骨架式双底结构
这种结构形式应用于大、中、小型船舶的双层底区域。
肋骨间距为1.0~2.0m,内底及外板上的纵骨间距为0.4~0.7m,不小于0.3m。
肋板均为主肋板,很少用组合肋板。
•各构件的布置与结构
a.中底桁(中内龙骨)与旁底桁(旁内龙骨)中底桁是水密的连续构件。
因为纵骨架式的肋板间距比横骨架式的大,所以在两肋板之间的中底桁的跨距较大,其两侧应设置一对通达邻近纵骨的肘板来加强它的刚性。
水密的中底桁在肘板与肋板之间还应设垂直的加强筋。
旁底桁为非水密构件,它垂直于基线面或底板,
并在肋板处间断。
旁底桁的布置应考虑在船长方向保持延续,见图。
船中区域旁底桁平行于中线面布置,靠近首尾区域随着船宽减小,旁底桁改为折线形布置,并逐渐减少旁底桁的数目,旁底桁的折点应放在横舱壁或主肋板处。
同一肋位中断的旁底桁数目不应多于两道。
旁底桁中断时在舱壁或肋板的另一侧还应装置延伸肘板,延伸
长度不小于两档肋距。
b.箱形中底桁
有些船舶在双层底中线面处设置箱形中底桁,
1.这是一道沿船长方向水密的内部通道,通常从防撞舱壁通向机舱前端壁。
2.箱形中底桁主要用于集中布置管系,避免管系穿过货舱而妨碍装货。
3.机舱前端壁开有水密装置的人孔便于人员进人箱形中底桁检查,此外,箱形中底桁应设通向露天甲板的应急出口。
机舱及其后面的舱内没有必要设置箱形中底桁,因为管系可布置在机舱的双层底上面和轴隧内。
•箱形中底桁有两种结构布置形式,如图所示。
其中,
a)为一道侧板位子中线面上,另一侧板偏向船的一舷,采用环形框架的形式;图
b)为对称于中线面的箱形中底桁,采用内、外底横骨的形式。
c.纵骨
1.纵骨分为内底纵骨和底部纵骨,沿船长方向和中底桁平行,并在船宽方向均匀设置。
2.纵骨由型钢制成,最常用的是球扁钢;内底纵骨的剖面模数为底部纵骨的0.85倍。
3.靠近首尾端随着船宽减小,纵骨的数目也相应减少,但不允许较多的纵骨在同一肋位上间断,应该用逐渐
过渡的形式来减少纵骨的数目,见图2-33。
4.为了使纵骨连续贯通,在肋板上开切口让纵骨通过,切口的大小和形状与所用的骨材有关,开口的尺寸在
有关标准中有具体的规定。
骨材穿过板材的通用节点形式,其中图(a)为扁钢;图(b)为球扁钢;图(c)为不等边角钢;图
(d)为T型材。
在切口处骨材腹板的一侧与板材焊接。
在承受较大载荷处,切口应采用具有衬板形式的
节点,见图。
纵骨与水密肋板连接有两种形式:
1)纵骨切断,用肘板与水密肋板连接。
其中图(a)适用于球扁钢和不等边角钢;图(b)适用于T型材的
纵骨。
2)纵骨穿过水密肋板,用衬板封焊起来。
前一种是普遍采用的方法,后一种较少采用,但当船长大于200m时,必须采用纵骨通过水密肋板的结构形式。
d.肋板
图为大型货船的肋板结构,其中:
图(a)为主肋板结构,舱内每隔3~4档肋距设置一主肋板,机舱内和首部0.2L范围内每隔两档肋距设置主肋板。
在受力较大处,如主机基座纵桁端部、支柱与横舱壁下等位置必须设置主肋板。
在肋板上纵骨位置处设垂直加强筋,肋板上人孔的长轴垂直布置;图(b)为肋板间结构,每个肋位上须设置紧靠内底边板的内侧肘板,使同一肋位上的般肘板获得可靠的支撑。
e.舭肘板
1.纵骨架式和横骨架式双层底的般肘板有着相似之处。
2.舭肘板应在每个肋位上设置,厚度与主肋板相同。
图为双层底舰肘板的结构形式,
其中:
图(a)为横骨架式水平内底边板,舭肘板趾端下面的肋板上设置垂直加强筋,以增加舭肘板趾端的支撑刚性;
图(b)为纵骨架式水平内底边板。
强肋骨腹板的下端做成圆弧形代替舭肘板,其趾端应终止在内底纵骨上;
图(c)为倾斜式内底边板,在型深较大的船上,为了加大舭肘板面板与内底板的连接宽度,其面板做成上面小、下面大的梯形形状,如A向视图所示。
3.在舭肘板上可开圆形减轻孔,但孔缘周围的板宽不得小于舭肘板宽度的1/3。
舭肘板的高度不小于内底板至最下层甲板之间距离的1/10,或肋骨高度的2.5倍.
十、内底板的结构、内底边板形式及其应用
内底板是双层底上的水密铺板,内底铺板的长边沿船长方向布置。
与外板相连接的那列板叫做内底边板。
内底边板的形式
a.图(a)为水平式内底边板。
内底板水平延伸至舷侧外板。
优点:
舱底平坦,施工方便,并民更有利于安全。
缺点:
容易在内底板上积聚污水,需要另外装置用以聚集和排出舱底水的污水井。
平台沉垫较多采用水平式内底
b.图(b)为下倾式内底边板。
内底边板与舭列板所形成的沟槽可以作为舭部污水井,舭肘板大半埋在井内。
为了满足抗沉性要求,内底板与外板的交线不应太低。
内底边板应尽可能垂直于舭列板。
c.图(c)为上倾式内底边板。
适用于航行在多礁石浅水航道的船舶。
优点是内底的覆盖面积大,舭部触礁时仍可保证船舶的安全。
缺点是多占货舱容积,结构较复杂,施工不便。
双层底端部的过渡结构、
双层底中断时应以逐渐交替变窄的方式过渡到单底,通常将它转变为中内龙骨和旁内龙骨上面的锯齿状的舌形面板,舌形面板的延伸长度应不小于双层底高度的两倍或不小于3个肋距。
内底边板也向单底延伸,其宽度可逐渐减小。
十一、舷侧结构形式
横骨架式舷侧结构
a.由普通肋骨组成的舷侧结构(称为单一肋骨制舷侧结构)。
1.对于甲板、底部及舷侧均为横骨架式时,一般采用单一肋骨制舷侧结构:
2.当舱深较大时亦可设置舷侧纵桁支持肋骨,舱深大于2m时,一般需设舷侧纵桁,可减小肋骨尺寸,从而可减轻一点重量。
但在舱室长度很大时,则不宜设置舷侧纵桁。
因为长的舷侧纵桁一般不仅不能支持肋骨,反而成为肋骨的负担。
3.若要舷侧纵桁作为肋骨的中间支座以减小肋骨跨距时,必须增大舷侧纵桁的尺寸。
因此,仅在机炉舱段及首尾端部区域的舷侧结构采用这种结构形式。
4.首尾端部舷侧结构一般肋距较小,而跨距增大,但舱容的限制较小,故可设置较大的舷侧纵桁作为肋骨的中间支座,既可增强该区域的强度与刚度,又可减小肋骨尺寸,减轻结构重量。
杂货船和散货船的货舱区域的舷侧结构一般采用单一肋骨制。
b.由普通肋骨与强肋骨交替布置,并设置舷侧纵桁组成交替肋骨制的舷侧结构,如图所示。
当甲板、底部为纵骨架式,而舷侧为横骨架式时,采用这种结构形式。
因有相当数量的强肋骨与甲板强横梁、底肋板组成横向刚架,对保证船体横向强度与刚度是有利的。
海船的机舱区域,长江船和内河船的舷侧常使用这种舷侧结构
肋骨
1.主肋骨:
最下层甲板以下的船舱肋骨,不等边角钢,大型船也采用焊接T型材。
2.甲板间肋骨:
两层甲板间肋骨,不等边角钢。
3.中间肋骨:
冰区航行的船舶上位于水线附近两肋骨中间设置的短肋骨。
4.强肋骨:
尺寸较大的组合T型材制成的舷侧横向构件。
纵骨架式舷侧结构
a.由舷侧纵骨与强肋骨组成的舷侧结构。
在这种结构形式中舷侧纵骨与外板一起除承受总纵弯矩和剪力之外,作用在舷侧的水压力主要由舷侧纵骨承受,并传递给强肋骨与横舱壁。
强肋骨作为舷侧纵骨的支座,除了传递载荷外,还要承受由甲板与底部传来的压缩载荷,保证船体的横向强度。
主要用于中小型舰艇,单壳油船。
b.由纵骨、强肋骨与舷侧纵桁组成的舷侧结构。
这种结构形式除设置l~3根般侧纵桁之外,与前一种结构形式无实质性差别,多应用于机炉舱区域与首尾端部。
因机炉舱区域内下层甲板被切断,用舷侧纵桁作为甲板间断后的连续
过渡构件,同时也可增强舷侧的强度与刚度,传递集中力。
舷侧纵骨:
常采用球扁钢或不等边角钢,大型船采用组合T型钢。
强肋骨,舷侧纵桁采用组合T型钢。
混合骨架式舷侧结构
将舷侧分为几个区域,根据各区域的受力特点采用不同的结构形式。
例如,船体的首尾端部采用横骨架式比纵骨架式对抵抗局部性载荷要好;船中部总纵弯矩大,采取纵骨架式,对总纵强度有利,整个船体为混合骨架式;舷侧的下部采用横骨架式,在舷侧的上部采用纵骨架式又比采用横骨架式。
这样,整个舷侧的结构形式就成为混合骨架式结构。
十二、肋骨、舷侧纵桁、纵骨
肋骨
1、肋骨的布置
横骨架式肋骨间距一般取整数值,通常取450、500、550、600、650、700。
大部分船取500。
为了工艺上方便,中小船舶肋距一般取等距,大型船舶中部一般取等距,首端、尾端肋距大些。
2、肋骨的结构
a.肋骨的形式与尺寸
肋骨的尺寸由强度计算确定,取决于它所受的横载荷、跨距及肋距的大小。
横骨架式结构中的普通肋骨一般均用轧制型材作成,如球扁钢、不等边角钢等。
而强肋骨则应用焊接组合T型钢,根据实际图样尺寸用钢板焊接而成。
纵骨架式的强肋骨也用组合T型钢。
通常,强肋骨的腹板高度为普通肋骨的2.5倍,厚度与主肋
板相同,间距不大于四挡普通肋骨间距。
肋骨两端的连接
肋骨与两端构件连接有直接焊接、加肘板、加过渡板、端部尺寸加大等形式。
普通肋骨的上端与甲板横梁连接,一般用肘板连接,肘板高度一般是肋骨与甲板横梁高度大者的1.5~2倍,肘板可以与所连接的构件对接,也可以搭接。
横断面尺寸小的肋骨,连接肘板可以不折边,其尺寸较大时,采用折边肘板刚度更大些,肋骨下端与肋板的连接,一般可以用肘板连接,可以对接,也可搭接。
由于肋板尺寸较大,连接肋板一般采用折边肘
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