船体结构的主要骨架形式

第一节 船体受力与船体强度
一、作用在船体上的力 和力矩
1．总纵弯曲力矩 2．纵向扭矩 3．横向作用力 4．局部作用力
图2-1
一、作用在船体上的力和力矩
a）中拱（hogging）
b）中垂（sagging）
图2-2 波浪弯曲力矩
二、船体强度
总纵强度（total longitudinal strength） 抗扭强度（torsion strength） 横向强度（transverse strength） 局部强度（local strength）。 船舶的强度和刚性主要靠正确地选择船体结构钢材以及合理地布置各种构 件来保证。
型钢（section steel）在船体结构中所占的比例仅次于钢板，约为 35～40%，主要用作船体骨架。按其横剖面形状型钢可分为：扁 钢（flat bar）、球扁钢（bulb bar）、角钢（angle bar - A/B）、工 字钢（I- bar）、T型钢（T- bar，又称丁字钢）及槽钢（channel bar）等。
3、外板的组成：
A.名称——列板（strake） ：并板（stealer strake） B.编号：e.g. K6、SB3、PC2……
4、外板的厚度分布：纵向、横向？
12
二、外板与甲板板
（二）甲板板（deck plating）
1、甲板的布置：长边方向、短边方向 2、甲板的厚度分布
1）船长方向：船中0.4Ｌ范围内 2）船宽方向：甲板边板 （stringer plate）
第二节 船用钢材及其连接方法
2.1 船用钢材 一、船用钢材的种类
➢船用钢材一般可分为船体结构用钢、锅 炉与受压容器用钢及机械结构用钢等三 种。
1．船体结构用钢材(按化学成分和性能分)
1）一般强度船体结构用钢(Reading/Questions) 2）高强度船体结构用钢
2．锅炉、受压容器与机械结构用钢
flat plate keel bilge strake sheer strake
girder 、 longitudinal、frame
docking plug
7
一、船体结构的主要骨架形式
• 船体骨架形式的类型：
一、横骨架式：横向构件多而密、纵向构件少而疏 二、纵骨架式：纵向构件多而密、横向构件少而疏 三、混合骨架式：上甲板、船底采用纵骨架式
（longitudinal framing system ，图2-8）：
• 特点：
①总纵强度大；
②结构复杂； ③舱容利用率低； ④空船重量小。 • 应用：大型油轮、矿砂船等。
10
一、船体结构的主要骨架形式
（三）混合骨架式船体结构
（combined framing system ，图2-9）：
• 特点：
二、焊接
➢焊接的优点是连接强度高（达被连接构件 强度的65~80%），水（油）密性好，施工 方便，结构重量较轻，焊缝表面较光顺。 焊接的缺点是在焊缝处往往存在剩余应力， 易产生裂纹。焊缝处一旦产生裂纹，会穿 过焊缝向周围扩展。
第三节 船体结构
The Ship’s Structure
Transverse framing system Longitudinal framing system Combined framing system
舷侧（首尾部）采用横骨架式
8
一、船体结构的主要骨架形式
（一）横骨架式船体结构
（ transverse framing system ，图2-7）
• 特点：
①横向强度和局部强度好； ②结构简单，容易建造； ③舱容利用率高； ④空船重量大。
• 应用：中小型船舶。
9
一、船体结构的主要骨架形式
（二）纵骨架式船体结构
材料级别或钢级 船中0.4L内 船中0.4L外
I
A/AH
IIA/AHII源自III（船中0.6L外
为I）
二、船用钢材的应用类型及其标注方法
1．船用钢材的应用类型
钢板（plate）是船体结构的主要组成部分，约占船体结构钢材总 用量的60～65%，如船壳板、甲板板及分舱隔板等，一般厚度在 4rnm及以下的钢板称为薄板，4mm以上的称为厚板。船用钢板的 尺寸范围一般为： 厚6～10mm，宽1200～3000mm，长6000～14000mm。
①有较好的总纵强度和横向强度； ②结构较简单，建造也较容易； ③舱容利用率较高； ④结构连接性不太好
• 应用：大中型干散货船等。
11
二、外板与甲板板
（一）外板
1、外板（shell plating）定义 作用：保证船体水密、保证船体强度
2、外板的连接：边接（边接缝 seam ）、
端接（端接缝 butt ）
船体各类构件（钢板）所要求的钢材级别 表2-1
构件类别
构件名称
次要类 主要类
特殊类
⑴ 纵舱壁板，除主要类要求者外 ⑵ 露天甲板板，除主要类和特殊类要求者外 ⑶ 舷侧板
⑴ 船底板，包括平板龙骨 ⑵ 强力甲板板，不包括特殊类要求的甲板板 ⑶ 强力甲板以上的纵向连续构件，不包括舱口围板 ⑷ 纵舱壁最上一列板 ⑸ 垂直列板( 舱口纵桁) 和顶边舱的最上一列斜板
⑴ 强力甲板处的舷侧顶列板① ⑵ 强力甲板处的甲板边板① ⑶ 在纵舱壁处的甲板列板② ⑷ 集装箱船和其他有类似舱口的船舶在货舱口角隅处与 舷侧之间的强力甲板板③ ⑸ 散货船、矿砂船、兼用船及其他有类似舱口的船舶在 货舱口角隅处的强力甲板板④ ⑹ 舭列板⑤⑥ ⑺ 长度超过0.15L 的纵向舱口围板⑦ ⑻ 纵向货舱舱口围板的端肘板和甲板室过渡⑦
船舶的首尾柱、锚、导缆孔、缆桩等常采用铸钢（casting），而 船舶的舵杆、轴等形状简单的构件则较多采用锻钢（forging）。 锻钢的机械强度和韧性优于铸钢，但因加工工艺的限制，其构件 结构不宜太复杂。
2．船用钢材的标注方法(mm)
2.2 船体结构的连接方法
一、铆接
➢铆接的优点是铆接构件若产生裂纹不易穿 过铆接缝；缺点是铆接的劳动效率低，连 接强度差（只能达到被连接构件强度的 65~80%）。
3）首尾？ 4）多层甲板问题？——强力甲板（上甲板）最厚 5）编号：K？ A5、 SC6、PB4……
13
三、船底结构
（一）双层底（p.37） 作用：
• 作压载舱（调节吃水差、改善航海性能） • 作油水舱； • 提高抗沉性； • 提高船体强度； • 提高抗泄漏能力（防污染）； • 矿砂船？