船体结构规范及标准要求-陈楚明
船舶建造标准
船舶建造标准作为一种重要的交通工具，船舶的建造标准对于保障航行安全、提升航行效率至关重要。
船舶建造标准涵盖了船舶的设计、材料、生产工艺、装配和验收等多个方面。
本文将从船体结构、船用材料和船舶安全设备三个方面，探讨船舶建造标准的相关内容。
1. 船体结构船体结构是船舶建造中最基本的部分之一，它保证了船舶正常的航行能力和承载能力。
在船体结构设计中，需遵循以下标准：（1）强度标准：船体结构必须经受住各种环境条件和荷载的考验，保证船舶的结构强度和刚性，防止船舶在航行过程中发生破损和倾覆等事故。
（2）稳性标准：船舶的稳定性是保证航行安全的重要因素。
船舶必须满足一系列稳性标准，包括计算船舶的偏航力矩、俯仰力矩和横摇力矩等参数，以确保船舶在各种情况下的稳定性。
（3）可靠性标准：船舶建造应符合可靠性标准，包括使用高质量的材料，采用合理的工艺，确保船舶具备足够的耐久性和可靠性。
2. 船用材料船舶建造材料必须具备良好的耐压、耐腐蚀和耐磨损等性能。
在船用材料的选取和应用中，需要遵守以下标准：（1）材料强度标准：船舶的材料必须具备足够的强度，能够承受航行中的各种荷载和外力。
对于主要结构材料如钢板、铝合金等，需要根据船舶类型和使用环境等因素确定相应的强度标准。
（2）防腐蚀标准：船舶常常处于潮湿和腐蚀环境中，因此船用材料必须具备良好的抗腐蚀性能。
对于不同船舶部位和使用条件，需选用适合的防腐材料和防腐涂料，确保船舶的使用寿命和安全性。
（3）可焊接性标准：焊接是船舶建造过程中常用的连接方式。
船用材料必须具备良好的可焊接性，保证船舶的焊接接头强度和可靠性。
3. 船舶安全设备船舶安全设备是保障航行安全和人员生命财产安全的重要组成部分。
在船舶建造标准中，船舶安全设备必须符合以下要求：（1）救生设备标准：船舶必须配备必要的救生设备，如救生艇、救生圈、救生衣等，以应对航行中可能发生的意外情况。
这些设备需符合相关国际和行业标准，确保其性能可靠、操作简便。
船体结构规范设计简略
船体结构规范设计规范法设计的基本步骤根据型线图、总布置图及任务书的要求，通过调查研究，总结分析同类船舶在结构上的优缺点，定出结构形式、肋骨间距；根据型线图和总布置图，绘制中剖面图和肋骨线型图等草图，并进行结构构件的初步布置；按规范计算船体主要构件的尺寸，规范计算与船体中部剖面图绘制是交叉进行的；根据船体中部剖面图与总布置图进行全船结构布置，即绘制基本结构图。
进而完成其它所有的图纸与文件。
确定结构尺寸的一般顺序选择合适的结构型式，确定肋骨间距；按外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及甲板室、机炉座、其他等等顺序，查规范公式进行计算，并最后选定结构尺寸；校核总纵强度。
船体结构型式的选择纵骨架式：应用于对总纵强度要求较高的大型船舶的上甲板和船底结构；横骨架式：应用于下甲板、舷侧及船端结构。
结构布置的一般原则结构的整体性原则受力的均匀性和有效传递原则结构的连续性和减少应力集中原则局部加强原则外板和甲板的设计船体外板包括：船底板（内底板、外底板）、平板龙骨、舭列板、舷侧外板和舷顶列板。
依次按照相应的规范的公式计算这几项，并确定其尺寸。
板设计的注意点如果设计船舶为散货船则需按照规范后面大开口船或散货船的相应计算公式来进行计算。
横骨架式和纵骨架式的外板计算公式不同，注意选择正确的；计算板厚时一般有2个公式，最终选择的板厚不应小于这2个公式的计算结果；注意平板龙骨和舷顶列板的厚度一般比船底板和舷侧外板厚；如果设计船为双层底则需要同时计算内底板和外底板的厚度，双舷侧也同理。
实际取值时外板一般取的比计算值大1-2mm（比如，计算值8.5mm实取10mm）。
船体骨架的设计船体估计包括：船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架和舱壁骨架。
根据各部结构的形式选择规范的有关章节逐条进行计算，除了构件的布置、尺寸符合规范要求外，还要注意构件的相互连接设计。
注意点肋骨、纵骨、横梁、舱壁扶强材、组合肋板骨材等构件（次要构件）所要求的剖面模数或惯性矩较小，可根据规范附录直接选用型钢，一般选用不等边角钢。
船舶结构规范设计
特点
集装箱船的结构和形状跟常规货船有明显不同。 它外形狭长，单甲板，上甲板平直，货舱口达船 宽的70％--80％，上层建筑位于船尾或中部靠 后，以让出更多的甲板堆放集装箱，甲板上堆放 2—4层，舱内可堆放3—9层集装箱。集装箱船 装卸速度高，停港时间短，大多采用高航速，通 常为每小时20—23海里。近年来为了节能，一 般采用经济航速，每小时18海里左右。在沿海短 途航行的集装箱船，航速每小时仅10海里左右。 近年来，美国，英国，日本等国进出口的杂货约 有70％--90％使用集装箱运输。
沿海情况。
结构加强示意图
LWL最大吃水连线，BWL最小吃水连线
油船分类
巴拿马型（Panamax）：船型以巴拿马运河（Panama Canal）通航条件为上限（譬如运河对船宽、吃水的限 制），载重吨（DWT）在6～8万吨之间
阿芙拉型（Aframax）：平均运费指数最高船型，经济 性最佳，是适合白令海（Baltic Sea）冰区航行油船的 最佳船型。载重吨在8～12万吨之间
已知条件
在船舶总体设计初步完成后进行， 此时已经确定条件：
1. 主尺度 2. 型线图 3. 总布置图和按设计任务书对结构的要求
（船舶用途、航区、装载情况、建筑形成、 甲板层数、主要设备及使用要求等）
主要任务
确定整个船体结构设计的原则，如选择材料、 骨架形式、肋骨间距、分析结构质量对经济性 的影响。
为减少应力集中，所有船体构件的剖面形状应有 平顺的过渡。
例如，在甲板、平台、内底板、纵舱壁间断处，应装设肘板或其它结 构使剖面逐渐消失；骨架梁腹板高度变化时，应有一过渡区，该区段 的长度一般应不小于相邻腹板高度差的5倍。
局部加强原则
在设计过程中，对那些在使用中要承受较 大局部载荷的结构则进行适当的局部加强。
船舶建造质量标准
船舶建造质量标准船舶作为水上运输的重要工具，在现代社会里扮演着重要的角色。
船舶建造质量的好坏直接关系到船舶的安全可靠性以及航行效率。
为了确保船舶的建造符合国际标准并满足航行要求，制定了一系列的船舶建造质量标准。
本文将从船体结构、材料、工艺等方面，论述船舶建造的质量标准，以及示范船舶建造的最佳实践。
一、船体结构船体结构是船舶建造的基础，对船舶的安全和航行性能有着重要影响。
船体结构要符合以下标准：1. 强度标准：船体结构应能承受各种力学载荷，并具备足够的抗震性能。
通过合理的材料选择、结构设计和焊接工艺，确保船体结构的刚度和强度达到设计要求。
2. 全舷段材质一致性：船舶建造过程中，使用的船体结构材料应符合同一标准，避免材质不一致导致结构弱点。
3. 防腐蚀措施：船体结构应进行防腐蚀处理，以增强耐用性和减少维修成本。
防腐蚀措施应符合相关国际标准，并对船体各个部位进行详细记录和检测。
二、建造工艺和技术船舶建造过程中，建造工艺和技术直接决定着船舶的质量及性能。
以下是船舶建造工艺和技术的标准要求：1. 设计标准：船舶建造前，需制定详细的设计方案，包括船体结构、动力系统、配套设备等方面。
设计方案需要满足船级社和国际标准，确保船舶建造的可行性和安全性。
2. 检验与监控：船舶建造过程中，应设立检验与监控机构，对各个节点进行检测和监控。
通过全过程质量控制，确保船舶建造的质量符合要求。
3. 焊接技术：船舶建造过程中，焊接是关键工艺之一。
焊接工艺应满足国际标准，确保焊缝强度和密封性。
需要进行焊接质量检验，并进行焊接人员的培训和证书资格认证。
三、船用材料船用材料的选择和使用，对于船舶的建造质量至关重要。
以下是对船用材料的标准要求：1. 材料强度和耐腐蚀性：船舶建造使用的材料应具备足够的强度和耐腐蚀性能，保证船体结构的可靠性和航行寿命。
2. 材料认证和检验：船用材料需要符合国际标准，并进行合格证明。
应进行材料检验，确保材料符合设计要求。
船体结构规范设计2
主要构件面板的剖面积Af一般应不超过 dwtw／150(cm)，其中dw为腹板的 高度(mm)，tw为腹板的厚度(mm)。 主要构件应设置防倾肘板。 所有结构上的开口应尽量避开应力集中 区域，如无法避开时应作相应的补偿， 开口的角隅处均应有良好的圆角。构件 与板材直接连接时应避免出现硬点。
第2章结构规范中的一般规定
第2章结构规范中的一般规定
名词解释：船长、满载水线、主要构件、 次要构件、吃水。 简答题：规范为什么规定适用范围？ 什么是船体的主要构件和次要构件？ 规范对结构设计的主要要求有哪些？ 构件的带板宽度是如何确定的？ 规范对焊缝设计提出了哪些要求？
第2章结构规范中的一般规定
2.4.2焊缝设计
船体结构的焊缝布置应考虑到便于焊工 施焊。施焊时焊缝位置尽可能采用平焊； 船体各种焊接结构应避免将焊缝布置于 应力集中区域。在结构剖面突变之处应 有足够的过渡区域,尽量避免焊缝过分地 集中 ；
第2章结构规范中的一般规定
船体主要结构中的平行焊缝应保持一定 的距离。对接焊缝之间的平行距离应不 小于100mm,且避免尖角相交;对接焊缝 与角接焊缝之间的平行距离应不小于 50mm； 船体外板、甲板、内底板及舱壁板等之 间的连接,均应采用对接焊缝； 船体板材的连接,特别是高负荷区域的 板材一般不宜采用搭接焊缝 。
第2章结构规范中的一般规定 2.3船体构件
2.3.1结构设计的一般要求
第2章结构规范中的一般规定
各公式要求的剖面模数和惯性矩，除有 特殊规定者外均为连同带板的最小要求 数值。 各种构件除另有规定者外不应任意开孔。 如必需开孔，应充分考虑开孔后的影响， 并应经本社同意。
第2章结构规范中的一般规定
船舶设计与建造标准船体结构系统性能和安全要求
船舶设计与建造标准船体结构系统性能和安全要求船舶是人类在海洋上进行交通、贸易和探险的重要工具，其设计与建造需要满足一系列标准和要求，以确保船只的系统性能和安全。
在本文中，我们将探讨船舶设计与建造的标准船体结构以及相关的系统性能和安全要求。
一、船舶设计与建造的标准船体结构船体结构是船舶的骨架，承载着船体的重量以及各种荷载的力量。
标准船体结构是指在船舶设计与建造中广泛应用的一种结构设计方案，它具有一定的结构强度和刚度，能够保证船体在各种工作条件下的稳定性和安全性。
标准船体结构通常由船体底部、侧壁和船头船尾等部分组成。
船体底部是船体的承重部位，负责承受船重和各种荷载的压力。
船体侧壁则负责支撑船体的竖向力量，以及防止船体在水中侧翻。
船头船尾部分则是船体的前后端，其结构设计需要考虑到船舶的航行性能和操纵性能。
二、船舶系统性能的要求船舶的系统性能是指船舶在设计和建造后所具备的各种功能和性能指标。
这些性能要求直接影响着船舶的航行能力、安全性和使用效能。
1. 航行能力航行能力是船舶最基本的性能要求之一，它包括船舶的航速、载货能力、航行稳定性以及操纵灵活性等。
船舶的航速要求根据不同的用途和航行区域而定，一般要求在规定时间内能够达到一定的航速。
载货能力要求船舶能够承载一定的货物和人员，以满足商业和运输的需求。
航行稳定性要求船舶在航行过程中能够保持平衡稳定，防止侧翻和倾斜。
操纵灵活性要求船舶能够便于操作和操控，以适应不同的航行环境和操纵要求。
2. 安全性船舶的安全性是指船舶在航行过程中能够保证乘员的人身安全以及货物的安全。
安全性要求包括船体结构的强度和稳定性，以及各种安全设备的配置和使用要求。
船体结构的强度和稳定性是保证船舶不会破损或侧翻的关键因素，需要根据船舶的用途和航行区域来确定。
安全设备的配置和使用要求包括救生艇、救生圈、灭火设备等，以及相关的培训和操作规程，以确保在紧急情况下能够及时进行救援和应对。
三、船舶建造的要求船舶建造是指根据船舶设计方案进行船体的制造和装配过程，需要满足一系列的要求，以确保船舶的质量和性能。
船舶制造行业船体结构设计规范
船舶制造行业船体结构设计规范导言：船舶制造行业是众多行业中具有严格标准和规范的行业之一。
其中，船体结构设计规范是指为确保船舶的强度和安全性而制定的一系列指导原则和要求。
本文将从船舶结构设计的角度出发，介绍船舶制造行业中船体结构设计的规范。
一、船舶结构设计原则船舶结构设计的原则是确保船舶在各种航行条件下都能保持良好的稳定性和结构强度。
具体来说，应遵循以下几个原则：1. 结构强度原则：船体结构应能承受船舶在航行和靠泊过程中受到的各种力和载荷，包括浮吊、潮汐、风浪等。
2. 轻量化原则：在满足结构强度的前提下，应尽量减少船体结构的自重，以提高船舶的运载能力和燃油效率。
3. 经济性原则：船舶结构设计应尽可能降低制造成本，提高船舶的竞争力和商业可行性。
4. 可靠性原则：船舶结构应具备足够的可靠性和易维修性，以确保船舶在远航过程中的稳定性和安全性。
二、船舶结构设计要求船舶结构设计的要求包括几个方面：船体强度、防护、结构布局和连接方式等。
(1) 承受垂直载荷：船体应能承受来自货物、设备和人员的垂直载荷，以及船舶在波浪中产生的垂直力。
(2) 承受横向载荷：船舶应能承受来自横向风压、横向浪力以及船舶在航行中产生的横向力。
(3) 承受纵向载荷：船体应能承受来自船首的纵向力和扭曲力。
2. 防护要求：(1) 防腐蚀：船体结构应采用适当的防腐蚀材料和涂层，以保护船体免受海水腐蚀。
(2) 防火安全：船舶结构应符合相关的防火标准和要求，以确保船舶在发生火灾时能够有效地扑灭火源。
(3) 防水要求：船体结构应具备足够的防水性能，以防止海水渗入船舶内部。
3. 结构布局要求：(1) 船体布局：船体结构布局应合理，以适应各个船舱的需求，并确保船舶的稳定性。
(2) 装配要求：船体结构的装配应便于施工和维护，并能满足船员的操作需求。
(3) 舱身结构：舱身结构的设计应具备良好的刚性和可操作性，以保证货物的安全装卸和船舶的航行稳定性。
(1) 焊接：船体结构的焊接应符合相关标准和规范，确保焊缝强度和焊后的可靠性。
船体结构规范设计1
第1章 绪 论
规范的特点：权威性（强制执行）、合 规范的特点：权威性（强制执行）、合 ）、 理性、实用性（简单、易懂）。 理性、实用性（简单、易懂）。 规范在专业中的地位和作用： 规范在专业中的地位和作用：规范是专 业理论的总结、 业理论的总结、规范是理论与实践的产 物。
第1章 绪 论
1.3.2常用规范 1.3.2常用规范
W = Ks (d + r )l 2
=443.5 cm3
第1章 绪 论
实取强肋骨为⊥6×350/8×120的梯形 材，其剖面模数W=546 cm3，大于规范 要求值，因此所选强肋骨满足规范的要 求。
第1章 绪 论
例2：某海船的主甲板强横梁设计，已知： 甲板结构为纵骨架式，强横梁跨距 l=3.6m，强横梁间距s=2.48m，甲板负 荷h=1.8m。 按《海规》2.8.7.3规定，支持甲板纵骨 的强横梁剖面模数W及惯性距I应不小于 下式值：
第1章 绪 论
由循环重复载荷引起的结构损伤（ 由循环重复载荷引起的结构损伤（这些 损伤包括：脆性断裂、 损伤包括：脆性断裂、低周疲劳以及累 进板格屈曲）。 进板格屈曲）。
1.1.3船体结构强度计算内容 1.1.3船体结构强度计算内容
确定载荷，包括载荷的性质、 确定载荷，包括载荷的性质、产生的原 数值、频率、作用范围等； 因、数值、频率、作用范围等；
第1章 绪 论
W=5Shl2 I=2Wl =289.3 cm3 =2083 cm4 实取强横梁为⊥7×260/10×100的梯形 材，其剖面模数W=406.5cm3，惯性距 I=9793cm4，均大于规范要求值，因此 所选强横梁满足规范的要求。
第1章 绪 论
名词解释：船体结构强度，总体载荷， 局部载荷，规范设计，规范的特点，规 范的地位和作用。 简答题：船体结构设计的主要内容？ 船体结构的破坏模式？ 船体结构的设计原则？
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一、共同规范对建造的要求
二、IACS质量标准公差要求
1 ，钢板负公差：
2 ，球扁钢允许偏差：（一般采用欧标）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 ，主尺度允许偏差：
说明：以上为IACS质量标准，按CSQS(中国造船质量标准)分别为±L(B,D)/1000。
b) 强构件端部趾部下设切口时，应按下图补强:
c) 分段大接头处、纵骨（横梁）通焊孔距相邻扇形孔太近时，可 按下图补强：
谢谢！
e)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。
2，CCS规范对开孔的规定
a)防撞舱壁上不准开设任何门、人孔、通风管道或任何其他开口。 b)所有肋板、旁桁材上均应开设人孔，开孔的高度应不大于该处双层底高度 的50%，否则应予加强。各肋板开孔位置在船长方向应尽量按直线排列，便 利人员出入。在肋板的端部和横舱壁处的一个肋距内的旁桁材上不应开人孔 和减轻孔，否则应作有效加强。
★典型横剖面应力 区：
★ 平板龙骨上部肋板应力区：
★支柱上下端构件的应力区：
★ 韩国标准:
典型横剖面1
★ 韩国标准:
典型横剖面2
b) 共同规范开孔要求：
c) ABS规范开孔要求：（适应于海工船）
7，次要构件的开孔要求：
a) 通常，在货（油）舱的纵骨范围内， 不允许设间距很近的扇形孔，见右图所示:
75mm。
4、甲板开孔：
a) 共同规范及BV规范要求：主甲板开孔边缘距舷侧外板距离如下图。 (阴影区域避免开孔）
b) 主甲板开孔间距离如下图。
横向距离：
纵向距离：
c) GL规范要求：
5、外板开孔：
a) 禁止开孔范围： 船舯0.5L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。 b) 外板开孔要求： ★舷顶列板上的圆形孔，应避开舷缘及舱口边线外甲板开口，且开孔高 度应小于舷顶列板高度的20%或380mm（取小者）,否则应补偿； ★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；
★海水吸入口和其它开口都应有足够大的圆角； ★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; ★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； ★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。
4 ，分段装配允许偏差：
5 ，结构安装允许偏差：
6 ，误开孔修补：
7 ，嵌入板尺寸：
8 ，焊缝间距：
CCS焊缝间距要求：
GL焊缝间距要求：
三、船体结构用钢力学性能
1 ，机舱逃生通道：
四、规范对通道的要求
1 ，机舱逃生通道：
2 ，普通通道：
五、规范对支柱的要求
CCS规范：
b) 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200mm。 见右图：
c) 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%），见下图所示:
6、主要构件开孔：
★ CCS规范对船体构件的定义：
a）主要构件应力区划分： ★各类构件按应力状态，可分为A，B，C 个区域。见下图示意：
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。
★ 桁梁构件应力区：
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°。
GL规范：
六、规范及标准对船体开孔要求
说明： 由于各个船级社及企业标准对船体开 孔要求不同，本培训内容仅为一般要求， 具体的船体开孔以船级社的退审意见为准。
1，开孔原则
a) 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; b) 高应力区禁止开孔或避免开孔; c) 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;如在 舱口围、强力甲板等纵向构件上开孔，应使长轴方向沿船长方向。 d)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，见下图：
c)船中部0.75L区域内，中桁材上不应开人孔或减轻孔，在个别特殊情况下
一定要开孔时，应予以加强。 d)甲板纵桁及强横梁的腹板高度应不小于横梁穿过处的切口高度的1.6倍。
对切口的设计，应使腹板上的应力为最小。甲板纵桁腹板厚度应不小于其高
度的1%加4mm。
e) 甲板纵桁及强横梁腹板上开孔高度应不超过腹板高度的25%，开孔 宽度应不超过横梁间距的60%或纵桁腹板的高度（取大者），否则应 予以补偿。开孔边缘至纵桁面板的距离应不小于纵桁腹板高度的40%。 不应将开孔密度集中的布置在相邻的肋位内。离纵桁（横梁）肘板趾 端200mm范围内的纵桁（横梁）腹板上，不应有任何开孔。 f) 纵骨（横梁）开孔高度不超过腹板高度的25%，通焊孔深度不超过
七、开孔补强形式
1, 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。 2, 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
3, 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。(应力集中系数=局部最大应力/远离构件突变处的应力） 4，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范围内设孔时应按下图补强：