船舶总纵强度计算书

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2500t起重船船体总纵强度计算书

2500t起重船船体总纵强度计算书

1 概述本船为2500t起重船,调遣航行区域为Ⅰ类海域,起吊作业为Ⅱ类海域。

船体总纵强度主要依据《钢质海船入级与建造规范》(2006)(以下简称《海规》)对起重船总纵强度的要求进行校核。

2 主要量度船长L105.6m型宽B42.0m型深D8.0m结构吃水d 5.8m梁拱f0.2m肋距s 1.6m3静水剪力和弯矩计算3.1计算工况根据本船实际工作情况,核算以下状态:1航行状态(1)全部燃料及备品(2)10%燃料及备品2避风状态(同航行状态)(1)全部燃料及备品(2)10%燃料及备品3工作状态(1)全部燃料及备品(2)10%燃料及备品4 过桥状态(1)全部燃料及备品(2)10%燃料及备品3.2各状态下静水剪力和弯矩计算 1.航行状态 (1)全部燃料备品站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩 m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 102.461 52.116 -50.346 -560 440 st 3 -42.24 151.279 235.697 84.418 2800 3820 st 4 -36.96 150.897 59.236 -91.661 2960 25240 st 5 -31.68 150.515 106.345 -44.171 -20 31110 st 6 -26.4 150.134 159.176 9.042 -110 29510 st 7 -21.12 149.752 163.416 13.664 310 30030 st 8 -15.84 149.371 203.98 54.609 1700 34150 st 9 -10.56 148.989 197.523 48.534 4420 50590 st 10 -5.28 148.608 107.754 -40.854 12370 99330 st 11 0 148.226 91.066 -57.16 9390 157050 st 12 5.28 147.844 92.55 -55.294 6420 198860 st 13 10.56 147.463 94.034 -53.429 3550 225260 st 14 15.84 147.081 79.071 -68.01 280 236000 st 15 21.12 146.7 60.546 -86.154 -3330 228190 st 16 26.4 146.318 60.57 -85.748 -7870 198740 st 17 31.68 145.937 60.594 -85.343 -12380 145400 st 18 36.96 145.555 211.578 66.022 -17950 61220 st 19 42.24 145.174 660.233 515.06 -2610 -2970 st 20 47.52 95.593 57.733 -37.86 -140 2050 st 2152.858.04558.045 0 0剪力/kN-20000-15000-10000-500005000100001500013579111315171921航行状态航行状态下全部燃料备品静水剪力弯矩/kN.m-500005000010000015000020000025000013579111315171921航行状态航行状态下全部燃料备品静水弯矩(2)10%燃料备品剪力/kN-25000-20000-15000-10000-500005000100001500013579111315171921航行状态10%航行状态下10%燃料备品静水剪力弯矩/kN.m5000010000015000020000025000030000035000013579111315171921航行状态10%航行状态下10%燃料备品静水弯矩站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩 m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 98.376 52.116 -46.26 -350 1060 st 3 -42.24 146.916 298.258 151.341 5840 11610 st 4 -36.96 146.258 121.508 -24.751 9530 58450 st 5 -31.68 145.6 106.345 -39.255 8900 107270 st 6 -26.4 144.942 104.266 -40.676 6870 149110 st 7 -21.12 144.284 108.507 -35.777 4680 179660 st 8 -15.84 143.626 121.622 -22.004 2980 199610 st 9 -10.56 142.968 115.165 -27.803 1670 212220 st 10 -5.28 142.31 107.754 -34.556 7830 238890 st 11 0 141.651 91.066 -50.586 5190 273610 st 12 5.28 140.993 92.55 -48.443 2570 294240 st 13 10.56 140.335 94.034 -46.301 70 301370 st 14 15.84 139.677 79.071 -60.606 -2820 294840 st 15 21.12 139.019 60.546 -78.473 -6030 271810 st 16 26.4 138.361 60.57 -77.791 -10150 229290 st 17 31.68 137.703 60.594 -77.109 -14240 165090 st 18 36.96 137.045 211.578 74.533 -19370 72360 st 19 42.24 136.387 660.233 523.847 -3570 1980 st 20 47.52 86.529 57.733 -28.796 -620 3260 st 2152.858.04558.045 0 02.避风状态 (1)全部燃料备品-20000-15000-10000-500005000100001500013579111315171921避风状态避风状态下全部燃料备品静水剪力站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩 m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 102.461 52.116 -50.346 -560 440 st 3 -42.24 151.279 235.697 84.418 2800 3820 st 4 -36.96 150.897 59.236 -91.661 2960 25240 st 5 -31.68 150.515 106.345 -44.171 -20 31110 st 6 -26.4 150.134 159.176 9.042 -110 29510 st 7 -21.12 149.752 163.416 13.664 310 30030 st 8 -15.84 149.371 203.98 54.609 1700 34150 st 9 -10.56 148.989 197.523 48.534 4420 50590 st 10 -5.28 148.608 107.754 -40.854 12370 99330 st 11 0 148.226 91.066 -57.16 9390 157050 st 12 5.28 147.844 92.55 -55.294 6420 198860 st 13 10.56 147.463 94.034 -53.429 3550 225260 st 14 15.84 147.081 79.071 -68.01 280 236000 st 15 21.12 146.7 60.546 -86.154 -3330 228190 st 16 26.4 146.318 60.57 -85.748 -7870 198740 st 17 31.68 145.937 60.594 -85.343 -12380 145400 st 18 36.96 145.555 211.578 66.022 -17950 61220 st 19 42.24 145.174 660.233 515.06 -2610 -2970 st 20 47.52 95.593 57.733 -37.86 -140 2050 st 2152.858.04558.045 0 0-500005000010000015000020000025000013579111315171921避风状态避风状态下全部燃料备品静水弯矩(2)10%燃料备品剪力/kN-25000-20000-15000-10000-500005000100001500013579111315171921避风状态10%避风状态下10%燃料备品静水剪力站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩 m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 98.376 52.116 -46.26 -350 1060 st 3-42.24 146.916 298.258151.341584011610st 4 -36.96 146.258 121.508 -24.751 9530 58450 st 5 -31.68 145.6 106.345 -39.255 8900 107270 st 6 -26.4 144.942 104.266 -40.676 6870 149110 st 7 -21.12 144.284 108.507 -35.777 4680 179660 st 8 -15.84 143.626 121.622 -22.004 2980 199610 st 9 -10.56 142.968 115.165 -27.803 1670 212220 st 10 -5.28 142.31 107.754 -34.556 7830 238890 st 11 0 141.651 91.066 -50.586 5190 273610 st 12 5.28 140.993 92.55 -48.443 2570 294240 st 13 10.56 140.335 94.034 -46.301 70 301370 st 14 15.84 139.677 79.071 -60.606 -2820 294840 st 15 21.12 139.019 60.546 -78.473 -6030 271810 st 16 26.4 138.361 60.57 -77.791 -10150 229290 st 17 31.68 137.703 60.594 -77.109 -14240 165090 st 18 36.96 137.045 211.578 74.533 -19370 72360 st 19 42.24 136.387 660.233 523.847 -3570 1980 st 20 47.52 86.529 57.733 -28.796 -620 3260 st 2152.858.04558.045 0 0弯矩/kN.m5000010000015000020000025000030000035000013579111315171921避风状态10%避风状态下10%燃料备品静水弯矩3.工作状态 (1)全部燃料备品站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 94.258 52.116 -42.142 50 -5050 st 3 -42.24 149.838 511.785 361.948 18200 29520 st 4 -36.96 156.218 -334.638 -490.857 16050 141060 st 5 -31.68 162.599 106.345 -56.254 870 162500 st 6 -26.4 168.98 159.176 -9.804 -50 156300 st 7 -21.12 175.361 163.416 -11.945 -790 146980 st 8 -15.84 181.742 203.98 22.238 -940 134110 st 9 -10.56 188.122 197.523 9.401 -100 124540 st 10 -5.28 194.503 107.754 -86.749 25680 191980 st 11 0 200.884 91.066 -109.818 20100 306010 st 12 5.28 207.265 92.55 -114.715 14170 389450 st 13 10.56 213.646 94.034 -119.611 7980 440910 st 14 15.84 220.026 79.071 -140.955 1040 458260 st 15 21.12 226.407 60.546 -165.861 -6600 436720 st 16 26.4 232.788 60.57 -172.218 -15520 371330 st 17 31.68 239.169 60.594 -178.575 -24790 257930 st 18 36.96 245.55 423.54 177.99 -36960 77840 st 19 42.24 251.93 1502.119 1250.189 740 -48850 st 20 47.52 209.112 57.733 -151.379 6030 -7140 st 2152.858.04558.045 0剪力/kN-50000-40000-30000-20000-10000010000200003000013579111315171921工作状态工作状态下全部燃料备品静水剪力弯矩/kN.m-10000010000020000030000040000050000013579111315171921工作状态工作状态下全部燃料备品静水弯矩(2)10%燃料备品剪力/kN-40000-30000-20000-10000010000200003000013579111315171921工作状态10%工作状态下10%燃料备品静水剪力站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩 m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 67.787 52.116 -15.672 1360 -3800 st 3 -42.24 125.353 555.937 430.583 22680 43330 st 4 -36.96 133.721 -475.577 -609.298 19530 180510 st 5 -31.68 142.088 106.345 -35.744 1730 206630 st 6 -26.4 150.456 104.266 -46.189 -350 201410 st 7 -21.12 158.823 108.507 -50.317 -3070 183360 st 8 -15.84 167.191 121.622 -45.569 -5770 150660 st 9 -10.56 175.558 115.165 -60.393 -8570 104040 st 10 -5.28 183.926 107.754 -76.172 25880 146190 st 11192.29391.066 -101.22720800260710st 12 5.28 200.661 92.55 -108.11 15280347040st 13 10.56 209.028 94.034 -114.994 9390 403230 st 14 15.84 217.395 79.071 -138.324 2630 426600 st 15 21.12 225.763 60.546 -165.217 -4920 411800 st 16 26.4 234.13 60.57 -173.561 -13860 353340 st 17 31.68 242.498 60.594 -181.904 -23250 246500 st 18 36.96 250.865 423.552 172.687 -35650 72030 st 19 42.24 259.233 1502.167 1242.935 1720 -50510 st 20 47.52 218.401 57.733 -160.668 6580 -6680 st 2152.80 58.04558.045 0弯矩/kN.m-100000010000020000030000040000050000013579111315171921工作状态10%工作状态下10%燃料备品静水弯矩4.过桥状态 (1)全部燃料备品站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 167.103 179.546 12.442 1330 6710 st 3 -42.24 167.953 -144.278 -312.232 620 17870 st 4 -36.96 167.541 362.226 194.686 -12030 -14460 st 5 -31.68 167.128 246.523 79.395 -4780 -52120 st 6 -26.4 166.715 211.227 44.512 -1730 -67140 st 7 -21.12 166.303 183.489 17.186 -250 -71350 st 8 -15.84 165.89 183.446 17.556 740 -69830 st 9 -10.56 165.477 423.053 257.575 3590 -63590 st 10 -5.28 165.064 143.737 -21.327 12800 -17460 st 11164.652140.75 -23.902 1172041440st 12 5.28 164.239 137.763 -26.476 1051094840st 13 10.56 163.826 89.908 -73.918 7580 139130 st 14 15.84 163.413 79.88 -83.533 3800 166570 st 15 21.12 163.001 69.852 -93.149 -440 174780 st 16 26.4 162.588 59.824 -102.764 -5140 161520 st 17 31.68 162.175 73.776 -88.399 -9440 126440 st 18 36.96 161.763 -72.382 -234.144 -15140 70390 st 19 42.24 161.35 398.61 237.26 -15240 -9490 st 20 47.52 159.674 133.427 -26.247 8720 -34210 st 2152.80 58.04558.045 0剪力/kN-20000-15000-10000-500005000100001500013579111315171921过桥状态过桥状态下全部燃料备品静水剪力弯矩/kN.m-100000-5000005000010000015000020000013579111315171921过桥状态过桥状态下全部燃料备品静水弯矩(2)10%燃料备品剪力/kN-20000-15000-10000-5000050001000013579111315171921过桥状态10%过桥状态下10%燃料备品静水剪力站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩 m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 153.766 200 46.234 4580 22100 st 3 -42.24 155.008 -123.443 -278.45 5490 52630 st 4 -36.96 154.987 383.444 228.457 -5540 47460 st 5 -31.68 154.966 191.41 36.444 2100 43760 st 6 -26.4 154.945 156.316 1.371 3090 56720 st 7 -21.12 154.924 128.779 -26.145 2490 70550 st 8 -15.84 154.903 101.051 -53.853 500 78710 st 9 -10.56 154.883 340.764 185.881 -80 75480 st 10 -5.28 154.862 143.737 -11.125 8310 99850 st 11154.841140.75-14.0917710138270st 12 5.28 154.82 137.763 -17.057 6960173450st 13 10.56 154.799 89.908 -64.891 4470 201700 st 14 15.84 154.778 79.88 -74.898 1120 215180 st 15 21.12 154.757 69.852 -84.905 -2720 211410 st 16 26.4 154.737 59.824 -94.913 -7030 188080 st 17 31.68 154.716 73.776 -80.939 -10960 144730 st 18 36.96 154.695 -72.382 -227.077 -16310 82140 st 19 42.24 154.674 398.61 243.936 -16080 -2670 st 20 47.52 153.39 133.427 -19.963 8190 -30770 st 2152.80 58.04558.045 0弯矩/kN.m-500005000010000015000020000025000013579111315171921过桥状态10%过桥状态下10%燃料备品静水弯矩3.3 各状态下的最大静水弯矩和剪力各状态下的最大静水弯矩和剪力绝对值包络线图如下:最大剪力/kN500010000150002000025000300003500040000123456789101112131415161718192021最大剪力最大弯矩/kNm100000200000300000400000500000123456789101112131415161718192021最大弯矩4船体弯曲强度校核依据《钢质海船入级与建造规范》(2006)13.2.1节,对起重船总纵强度的要求进行校核。

企业案例19--5000吨多用途船船体总纵强度计算书解析

企业案例19--5000吨多用途船船体总纵强度计算书解析
9953.13
10
舱口围板
-14×2020
282.80
7.755
2193.11
17007.60
96.16
11
斜板
-10×1000
100.00
6.40
640.00
4096.00
12
斜板纵骨
∟140×90×12×2
52.80
6.61
349.01
2306.94
13
甲板纵骨
∟140×90×12×2
52.80
1663.20
10977.12
68.04
6
主甲板
-14×1720
240.80
7.425
1787.94
13275.45
7
舱口围板加强桁
62.0
8.30
514.60
4271.18
8
舱口围板加强角钢
L200×125×11
34.90
7.85
273.97
2150.63
9
舱口水平桁
130.00
8.75
1137.50
=+30×1.0×7.739×91.5×15.80(0.762+0.7)×10-2=4907.18KN
式中:F1=1.0
3.1.2.2中垂波浪切力:
Fw(-)=-30F2CLB(Cb+0.7)×10-2
=-30×0.92×7.739×91.5×15.80(0.762+0.7)×10-2=-4514.60KN
96348.26
船体总纵强度计算书
共73页
第4页
3.2.2.1实船中剖面对水平中和轴惯性矩I:
I=2 =88640cm2·m2=8.864×108cm4

总纵强度

总纵强度

等值梁的剖面可以把船体剖面中所有参与抵抗总 纵弯曲的构件,在保持其高度和面积不变的条件 下,假想地平移至船舶中纵剖面附近,并对称地 构成一个梁的剖面。这个虚拟的实心剖面的梁就 是空心薄壁船体梁的等值梁,如下图所示。
于是,船体剖面上纵向连续构件的总纵弯曲应力就
可以按梁的弯曲应力公式计算:

总纵强度
船舶总纵强度的计算
总纵弯曲应力
静置法
假使船舶以波速在波浪的前进方向上航行,此时船与波的 相对速度为零。这样就可以认为船体是在重力和浮力作用 下静平衡于波浪上的一根两端完全自由的直梁。
由于重力和浮力沿船长的分布规律并不一致,故两者在每单位船长上 的差额就构成作用在船体梁上的分布载荷。船体梁在这个载荷作用下 将发生总纵弯曲变形并在船体梁断面上产生剪力和弯矩。
应力 外板 水 压 力 纵骨 水 压 力 肋板 随纵骨弯曲产生弯曲 应力
弯曲变形
以此类推:
板的弯曲应力
外 板 中 的 弯 曲 应 力
船体构 件承受 多种应 力,产 生多种 应力的 工作特 点
纵骨弯曲应力
板架弯曲应力
总纵弯曲应力
其变形特征如下图所示:
纵向强力构件分类
按照上述分析,根据纵向构件在传递载荷过程中所产

3.计算弯矩:波峰时M=654700KNM

波谷时M=-245700KNM
4. 船体材料:计算剖面的所有构件均采用高强度低合
金钢材。(即不需要基本材料的换算)
5.112号肋骨剖面参加总纵弯曲的纵向构件共39个,其
尺寸和编号见下图。计算中取比较轴距基线6m处。
6.剖面几何要素及应力计算见下表:
应按照下图扣除斜线部分的构件剖面积。

第8章船舶总纵强度ppt课件

第8章船舶总纵强度ppt课件
– 船舶抵抗横向变形和破坏的能力。
3)扭转强度:
– 船舶抵抗扭转变形和破坏的能力。
4)局部强度:
– 船舶抵抗局部变形和破坏的能力。
3)扭转强度(Torsional strength)
定义
– 船舶结构抵抗船体沿船长方向发生扭转变形的能力。
产生原因
– 沿船长方向单位长度重力和浮力横向、纵向不共垂线 造成的。
2676
268 2944 2408
3636
364 4000 3272
2522
252 2774 2270
13408
b、隔舱装载: 应用:合理分配载重提高总纵强度
合理分配载重,提高船舶总纵强度
方法:
货物配置:
➢ 按舱容比分配货物,在舱容允许的条件下,中区货舱应按装货 重量的上限值装,首尾货舱按下限值装;中途港货物不应过分 集中于中区货舱。
位于距首尾L/4的剖面处; 位于船中剖面处。
剪应力最大值τmax: 弯曲应力最大值σmax :
位于距首尾L/4剖面的中和轴处; 位于船中剖面的上甲板处。
0.5t/m
O
2.5t
12.5t.m
B A
X
C
D
-2.5t
二、 影响船舶总纵强度的因素
1、重力分布对拱垂变形的影响:
– (1)船舶布置 – (2)积载方案
X
危险。
b、船舶中拱,
W
波 峰位于船中,
X
危险
三、标准计算状态
1. 标准波
a. 波长等于船长; b. 波峰(谷)位于船中; c. 坦谷波;
d. h/ 1/ 20
2. 标准装载状态
a. 满载出港 b. 满载到港(剩10%燃料) c. 压载航行

船体强度 第二章 总纵强度计算

船体强度 第二章 总纵强度计算
1、船体构件载荷的传递关系
(1)横骨架式 载荷的传递和构件变形: 纵 桁:仅当板格弯曲带动板架弯曲时,纵 桁才发挥作用,所以纵桁参与板架弯曲和总 纵弯曲。
船体构件的多重作用及按合成应力 船舶与海洋工程系 校核总纵强度
船底板:自身在水压力下发生板格弯 曲,肋板和纵桁约束板格的变形,肋板和纵 桁发生变形即板架发生弯曲,船底板参与船 底板架的弯曲。此外,船底船体整体弯曲时, 船底板也发生总纵弯曲,因此船底板参与三 种变形:板格弯曲、板架弯曲、总纵弯曲。
纵弯曲,还承受较大的局部载荷,因此船底的剖 面模数对于船体强度也十分重要。
船舶与海洋工程系
3、总纵弯曲应力计算 实际工作中总纵强度第一次近似计算可
以按照表2-1进行。
船舶与海洋工程系
总纵弯曲应力第一次近似计算 第一次近似计算,是一种强度方面的计
算,其前提就是剖面上构件没有失稳。但 是真实情况如何,请看下面的例子:
置。因此,对薄壁构件,相当于只对板厚作 上述变换。
若被换算构建的剖面
积为 ai,应力为σi,弹 性模量Ei,与其等效的 基本材料的剖面积为a, 应力为σ,弹性模量E。
则根据变形相等,承
受同样的力P 可得左
式。
������ ������ 问题:构件的 断面惯性矩如何折算?
船舶与海洋工程系
2、总纵弯曲应力第一次近似计算 船舶与海洋工程系
损坏。
构件的受力与工作特征
船舶与海洋工程系
船体梁构件的工作特征
1. 载荷较小时(压应力小于欧拉应力),横剖 面中纵向构件的应力同步变化,应力的变化规 律符合梁理论;
2. 当载荷增大时(压应力大于欧拉应力),纵 向构件中的应力不再同步增长。柔性构件(板) 由于失稳,其抗压能力降低,应力不再增加, 而与柔性构件相邻的骨材(纵骨、纵桁)应力 大幅度增加。

船舶总纵强度计算方法

船舶总纵强度计算方法

总纵强度计算
计算剖面的选取:
进行船体总纵强度校核时应选取可能出现最大弯曲应力的危险 剖面进行计算。由总纵弯矩曲线可知,船体梁最大弯矩一般出 现在船中0.4L范围内,所以一般应选取船中0.4L范围内的最弱 剖面进行校核。
货舱开口剖面; 船体骨架形式发生变化的剖面; 上层建筑端璧处剖面; 主体材料分布变化剖面; 重量分布特殊出现较大弯矩值的剖面;
y :到中性轴的距离
IZ :截面对中性轴的惯性矩
M
中性轴
8
总纵强度计算 z
y
.
20920/6/6
总纵强度计算
船体结构是由许多部件组成的,这些部件各自承担着一定的作用。其中一些是 直接承受外力的构件,另一些则承受别的构件传来的力。现以两种典型结构形 式的船底板架为例,进行船体结构的受力和传力过程分析。
在舷侧上作用着的这些力 以及与舱壁相交处的剪力, 构成舷侧板架所受的不平衡 力,这个力以剪力的形式传 给相邻的舷侧板架,他就是 总纵弯曲时作用在船体剖面 中的剪力。
.
210420/6/6
总纵强度计算
由于构件相互连接,其作用是很复杂的。以纵骨架式船底板为例, 外板本身承受水压力将产生弯曲应力,然后将水压力传给纵骨,再 由纵骨传给肋板。
总纵弯曲;板架弯曲;纵骨弯曲;板的弯曲
.
210620/6/6
总纵强度计算
第一类:只承受总纵弯曲的纵向构件,如不计甲板荷重的
上甲板,其应力记为
第二类:同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件,如船 底纵桁材腹板,其应力记为 1+2 第三类:同时承受总纵弯曲、板架弯曲以及纵骨弯曲的纵 向构件;或者是承受总纵弯曲、板架弯曲以及板的弯曲 (横骨架式)的纵向构件,如纵骨架式中的纵骨或横骨架 式中的船底板,其应力记为 1+2+3

船体结构强度直接计算指南(目录)

目录
第 1章 通则 ...................................................................................................... 1 1.1 一般规定 .................................................................................................. 1 1.2 定义 .......................................................................................................... 1 1.3 构件尺寸 .................................................................................................. 2 1.4 应力 .......................................................................................................... 3 第 2章 船舶总纵强度载荷计算....................................................................... 4
第!章
!"! 一般规定
通则
《钢质海船入级与建造规范》 (以 ! " ! " ! 本指南适用于中国船级社 下简称 《钢规》 ) 规定的船体结构强度直接计算和 《钢规》 适用范围以外 的非常规、 特殊的船体结构的主要构件强度的直接计算, 其目的是对在 规定载荷作用下船体结构的主要构件进行强度评估。 《船体结构疲劳强度指 ! " ! " # 船体结构的疲劳强度校核按本社的 南》 进行, 屈曲强度校核按 《钢规》 的有关章节进行。 ! " ! " $ 送审的直接计算文件 (!) 计算中所采用的图纸目录。 (#) 计算报告, 它包括: (包括计算工况、 结构模型化的 ! 计算模型的详细说明 方法、 边界条件、 计算工况、 载荷等) 以及计算的结构 模型图; " # 计算所用的输入数据; 计算结果 (包括计算的主要应力数值结果、 变形数值 结果 (如果需要的话) 和结构变形图) ; 应提交结构修改的建议。 $ 如需要的话, ($) 一般情况应提交计算报告中数据的磁介质文件。 ! " ! " % 当需要通过直接计算确定尺寸和结构型式超出本指南的 范围时, 送审单位应提供详细的设计说明。 ! "! " & 直接计算如采用不同于本社 ’()*+,, 系统中的计算机程 序, 则送审单位还应提供所采用的计算机程序的有关说明文件, 并必须 征得本社同意。 !"# !"#"! 定义 本指南所采用的单位制为: 质量:吨 ( -) ; ・!・

船体强度与结构设计计算书

目录1.计算说明 (3)2.剪力和弯矩计算 (4)2.1计算重量分布和浮力分布 (4)2.2计算静水剪力和静水弯矩 (5)2.2.1 分别绘制站间载荷、剪力和弯矩图 (7)2.3 计算总纵弯矩值和剪力值 (8)3 总纵弯曲应力、受压构件的稳定性校核及折减计算 (11)3.1 临界应力失稳计算 (13)4 结论 (14)1计算说明本计算书是1500 m3耙吸式挖泥船总强度计算书,涉及到挖泥船的静水弯矩、剪力,波浪附加弯矩、附加剪力,计算总弯曲应力等等,以校核是否满足设计要求。

这里我们只计算满载到港的情况。

具体计算内容如下:1.1 计算内容(1) 静水弯矩、剪力(2) 波浪附加弯矩、附加剪力 (3) 剪力、弯矩合成(4) 计算总弯曲应力、受压构件的稳定性校核及折减计算 (5) 折减后的高次总弯曲应力计算 (6) 计算结果分析及结论 (7) 计算工况:满载出港 (8) 计算状态:中拱和中垂1.2 主要技术参数船长:78米;满载排水量:5020吨;平均吃水:5.4米;站距:9.3=∆L 米,波高:4米;重心在舯前:813.0=g x 米;艏吃水:77.5=f T 米;尾吃水: 23.5=a T 米。

主尺度:船长:78米,船宽:14.5米,型深:6.3米,设计吃水5.1米,肋距:0.6米,强框架间距:1.8米。

海水密度:10.055KN/m 3船体材料:计算剖面的所有构件均采用低碳钢,屈服极限 σY =235.2N/mm 2许用应力:1. 总纵弯曲许用应力 :[σ]=0.5σY2. 总纵弯曲与板架局部弯曲合成应力的许用应力: 在板架跨中 : [σ1+σ2]=0.65σY 在横舱壁处: [σ1+σ2]=σY1.3静水弯矩计算资料(2)静水平衡状态各站横剖面浸水面积()2m 表(1-2)2 剪力和弯矩计算2.1 计算重量分布和浮力分布根据表(1-1)绘制站间重量分布曲线:图2-1 站间重量分布梯形图依据表(1-2)计算静水浮力:图2-2 浮力分布曲线图2.2 计算静水剪力和静水弯矩满载重量:W=49246.2KN 重心坐标813.0=g x 米 艏吃水: 77.5=f T 米;尾吃水: 23.5=a T 米 最大剪力值 N max = 满足精度要求。

内河船舶总纵强度计算书

船舶总纵强度与扭转强度计算书2005 年 12 月一. 前言本船为航行于 A 、B级航区内河船舶,船体结构为混合骨架型(#22-#117 甲板和船底为纵骨架式,其他为横骨架式)。

本船有一个货舱,大开口范围#25至#112 肋位,无舱口盖。

船舶主尺度及主要参数如下:总长 Loa= 72.33 m计算船长 L = 68.82 m垂线间长 LBP= 68.82 m型宽 B = 11.9 m型深 D = 4.2 m设计吃水 d = 3.5 m方形系数 Cb= 0.889水线面系数 CW= 0.976货舱口宽度 b = 8.775 m货舱口长度 l1= 45.24 m舱壁间距 l1H= 49.4 m装载散货量 W = 2088.87 t本船b/B=0.737 和l1/l1H=0.916,属于大开口船,其总纵强度与扭转强度按照《钢质内河船舶入级与建造规范》(2002)和 2004 年修改通报及《钢质内河船舶船体结构直接计算指南》(2002)对大开口船的规定,校核A、B、C级航区的总纵强度与扭转强度及屈曲强度。

二. 总纵弯曲外力计算1. 载荷工况及重量分布载荷工况及重量分布的数值,见表 1。

表1 各载荷工况及重量分布表2 各种装载静水剪力NS 和弯矩MS各种装载静水剪力NS 和弯矩MS,见表2。

3. 静水剪力Nst 和弯矩Mst包络线及最大值4. 波浪垂直弯矩M W = aKL2B(Cb+1.2)×10-3= 22853.033 kN.m其中:K = -2.12L+340a = 1.0(A级航区: a=1.0; B级航区:a=0.87; C级航区:a=0.83)MW值在船中0.25L 范围内保持不变,船长两端趋于零。

三.船体扭转外力计算1) 水动力扭矩M T = 9.81akC TS C b LB 3(1+1.24Z S /D) = 9786.0269 kN.m其中: k = 0.162+0.556/BC TS = (0.04B/d+2.84)×10-2a = 1.0(A 级航区: a=1.0; B 级航区:a=0.80; C 级航区:a=0.60)Z S = 1.88890.04m (Zs 为船中大开口剖面的扭转中心至船底基线的距离)M T 值在两端为零,在船中最大,M T 沿船长按余弦曲线分布。

2船体总纵强度计算

2船体总纵强度计算船舶强度与结构设计第2章船体总纵强度计算根据梁弯曲理论:σ=M?Z I(2-1)对于一定计算状态,可求出作用于船体剖面上的弯矩M值。

为了计算剖面弯曲应力σ,还必须先计算剖面对水平中和轴的惯性矩I,以及剖面任意构件至水平中和轴的距离Z等剖面要素。

2.1 船体总纵弯曲应力第1次近似计算2.1.1 船体剖面要素计算由于船体结构对称于中纵剖面,一般只需对半个剖面进行剖面要素的计算。

具体步骤如下:首先,画出船体计算剖面的半剖面图,如图2-1所示。

然后,对纵向强力构件进行编号,并注意把所有至中和轴距离相同的构件列为一组进行编号;选取图2-1 船体横剖面图参考轴O′?O′,该轴可选在离基线0.45倍~0.50倍型深处。

最后,列表进行计算,并分别求出各组构件剖面积Ai,其形心位置至参考轴的距离Zi(按所选定的符号法则,在参考轴以上的构件Zi取为正),静力矩AiZi,惯性矩AiZi。

对于高度较大的垂向构件,如舷侧板等,还要计算其自身惯性矩i0=Aihi/12(hi为该构件的垂直高度,这种表达式也适用于倾斜板的剖面)。

则得:2219船舶强度与结构设计∑Ai=Ai(2-2)∑AZii=B 2i∑(AZ+i0)=C 剖面水平中和轴至参考轴的距离为:Δ=B(m) A(2-3)由移轴定理,剖面对水平中和轴的惯性矩为:B2I=2(C?ΔA)=2(C? (cm2 ·m2)A2(2-4)任意构件至中和轴的距离为:Zi′=Zi?Δ=Zi?B (m)A(2-5)最上层连续甲板和船底是船体剖面中离中和轴最远的构件,构成了船体梁的上下翼板。

构成船体梁上翼板的最上层连续甲板通常称为强力甲板。

设中和轴至强力甲板和船底的垂直距离分别为Zd和Zb,则强力甲板和船底处的剖面模数分别为:IIWd=,Wb= ZdZb(2-6)在一般船舶中,中和轴离船底较近,即Zd>Zb,因此Wd<Wb。

所以,有时也称强力甲板处剖面模数为船体剖面的最小剖面模数。

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2、甲板纵桁:(§2.8.3)
2.1首尾甲板纵桁
实取首甲板纵桁L , W=325.17㎝3.
实取尾甲板纵桁L , W=266.21㎝3.
3、首尾甲板强横梁:(§2.8.3.2)
实取首部甲板强横梁:L .
实取尾部甲板强横梁:L .
4、平台甲板骨架:
甲板横梁取:L100×60×8;
甲板强横梁取:L ;甲板纵桁取:L .
(二)、甲板
1、强力甲板(§2.4.1.1&§2.4.1.3)
船长小于50m的船,强力甲板厚度应不小于表2.1.1.1规定值,实取t=6mm。
船中部甲板边板的宽度应不小于0.1B,实取宽度为1200mm。
2、甲板边板(§8.3.6)
中部区域的甲板边板
实船中部甲板边板取t=8mm,实船艏艉部分甲板取t=6mm。
m
半 波 高
r
1.25(A级)
m
长深比
L/D=90.60/7.80=11.84<25
宽深比
B/D=15.20/7.80=2.46<4.0
符合规范要求。
二、构件计算:
(一)、外板:
1、船底板:(§2.3.2&§8.3.1)
双壳船在全船长度范围内的船底板厚度t不小于下列两式
大舱口船货舱区域的船底板厚度t应不小于按下式及本篇2.3.2.2式计算所得之值:
式中:L、s、a同本篇2.3.2.1式;
α、β、γ,按船舶骨架形式,由下表选取:
实取t=6㎜
平板龙骨的宽度应不小于0.1B,且应不小于0.75m。
本船平板龙骨实取t=6㎜,宽度为1200mm.
2、舭列板:(§2.3.3)
舭列板厚度应按船中部船底板厚度增加0.5mm。若船底板厚度大于8mm时,则舭列板厚度可与船底板厚度相同。实取t=6.5㎜,采用圆舭,R=600mm,且超过实肋板以上150mm.
3、舱口角隅加强腹板(§2.4.1.6)
舱口角隅采用圆角,半径R=650mm;实取舱口角隅腹板t=9mm。
4、局部加强(§2.4.4)
实船在甲板机械和系缆设备的部位下增设腹板,t=9mm。
(三)、船底骨架:
1.货舱区实肋板:(§8.4.2)
1.1.1本船实肋板高度为600mm,实肋板腹板厚度不小于该处船底板厚度,实取实肋板t=6mm。
机舱后壁水平、垂直桁的剖面模数W(§2.12.4)
实取水平垂直桁取L ,W=666.859㎝3.
4、舷舱横舱壁(§8.10.2)
舷舱内应设置横舱壁,其间距应不大于货舱总长度的0.25倍(61.2×0.25=15.30m)。
实取舷舱横舱壁间距为10.8m。
舷舱横壁水平桁剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:
机舱、艉部实肋板实取⊥ ,W=688.48cm3;
艏实肋板实取⊥ ,W=654cm3,满足规范要求。
3、本船机舱、艉部中内龙骨实取⊥ .艏部中内龙骨实取⊥ .
机舱、艉部旁内龙骨实取⊥ ,艏部旁内龙骨实取⊥ .
4、内底纵骨(§8.4.4)
实取L100×80×7, W=35.41cm3,I=330.26cm4。
2.围壁扶强材
2.1外围壁扶强材
实取L56×36×5, W=8.77cm3
2.2内围壁扶强材
实取L56×36×5,W=8.77cm3
2.3端壁扶强材:
实取L56×36×5,W=8.77cm3
2.4甲板横梁:
船员舱室甲板:
实取L56×36×5,W=8.77cm3
顶篷甲板:
实取L56×36×5,W=8.77cm3
首部实取⊥ ,尾部实取L 。
4、撑材:(§8.6.8)
4.1水平撑材的剖面积不小于下式:
实取撑材L , a=14.00cm2
4.2斜撑材的剖面积不小于下式
实取撑材L100×80×7,a=12.3cm2.
5、舱口(§8.8.5)
5.1长大舱口围板伸出甲板以上高度一般应不大于1500mm.
本船舱口围板伸出甲板以上高度实取700mm,舱口围板顶缘的总纵强度满足规范要求。
2、强肋骨:(§8.6.3)
内舷强肋骨实取L , W=114.5cm3.
外舷强肋骨实取L , W=114.5cm3.
首尾主肋骨:(§2.7.2.1)
艏主肋骨实取⊥ , W=153.09cm3.
艉主肋骨实取L , W=129.93cm3.
3、舷侧纵桁、内舷水平桁: (§8.6.4)
货舱实取L ,与内外舷强肋骨相同.
3、舷侧外板:(§8.3.2)
舷侧外板的厚度应与船底板厚度相同.
实取t=6㎜.
4、舷顶列板(§2.3.5、§8.3.3)
货舱区域舷侧顶列板在强力甲板以下的宽度应不小于0.15D,其厚度不小于强力甲板边板厚度的0.85倍或舷侧外板厚度增加1mm,取其大者。
实取t=7mm,宽度为600mm.
5、内舷板(纵舱壁)(§8.3.4)
本船为钢质,在货舱区域设有双舷、双底的干散货船。本船按CCS《钢质内河船舶建造规范》(2009)内河“A”级航区要求核算构件尺寸。
一、船体主尺度:
总长
LOA
48.00
m
垂线间长
L
45.00mLeabharlann 型宽B9.35
m
型深
D
3.80
m
吃 水
d
2.90(B级)
m
梁 拱
f
0.15
m
方型系数
CB
0.839
全船肋距
s
0.50
(六)、舱壁:
1、平面水密舱壁(§2.12.2)
平面水密舱壁底列板厚度t不小于下式
实船横舱壁板厚取t=5mm.
货舱舷舱内横舱壁板厚取t=5mm.
2、横舱壁扶强材(§2.12.3.2)
实船横舱壁扶强材取L100×80×7,W=35.41cm3.
3、平面舱壁水平桁、垂直桁的剖面模数W(§2.12.4)
横舱壁水平垂直桁取L ,W=129.93㎝3.
2.5甲板纵桁(§2.8.3.2)
船员舱室甲板:
实取L ,W=35.41㎝3I=330.26cm4
顶篷甲板:
实取L ,W=35.41㎝3I=330.26cm4
5、机舱支柱(§2.11.2& §2.11.4)
管形支柱长度3.0m,选用φ108×4长度3.0m许用负荷为113.7KN,满足要求。
6、货舱区
6.1甲板纵桁(§2.8.3.2)
实取L ,W=266.21㎝3;
甲板横梁L100×80×6,甲板强横梁L .
6.2甲板条强横梁:(2.8.5)
实取L ,W=823.85㎝3.
实取L125×80×8,W =120.38㎝3
5、主机座(§2.14.1.3)
实取纵桁面板t=18mm
纵桁腹板t=14mm
横隔板及横肘板厚度t=10mm
(七)甲板室
1.甲板和围壁板
非强力甲板板厚一般不小于3mm,上层建筑外围壁板厚度不小于3mm。实取船员室顶甲板t=4mm,外围板及内围板t=4mm,驾驶甲板t=4mm,顶棚甲板t=4mm,端壁t=4mm
内舷板的厚度与舷侧外板的厚度相同.
实取t=6mm.
6、内底板:(§8.3.5.1)
按§1.2.2.2规定,如果计算所得板厚小于10mm,小数点后的数值小于10mm,其小数点后的数值小于0.25mm舍去;大于等于0.75mm时进1mm;大于等于0.25mm并小于0.75mm时取0.5mm,如无此规格板材则进1mm。实取t=6mm。
5、船底纵骨(§2.5.6.1 &§8.4.5)
实取L100×80×7, W=35.41cm3.
(四)、舷舱骨架:
本船货舱区舷舱平台高度2.5m。
1、肋骨:(§8.6.1, §2.7.2)
内舷肋骨实取L100×80×7, W=35.41cm3.
外舷肋骨实取L100×80×7, W=35.41cm3.
1.2中桁材(§8.4.3)
高度和厚度与实肋板的高度和厚度相同.
实取━800×8.
1.3旁桁材(§2.6.5)
1.3.1旁桁材厚度与船底板相同,不小于相连实肋板的厚度.
实取━800×6.
1.3.2纵骨架式旁桁材间距应不大于4.5m
实取旁桁材间距为1.2m,满足规范要求。
2、机舱实肋板:(§2.5.2.2)
5.2舱口围板
实取t=7mm
5.3围板水平材
实取L , A=22.62cm2, 垂直肘板实取L
围板顶缘设面板
实取[20a(A=28.84cm2)大于7.68cm2,满足规范要求。
(五)、甲板骨架:
1、首尾甲板横梁(§2.8.1)
尾部实取L100×80×7, W=35.41cm3.
首部实取L100×80×7, W=35.41cm3.
1.1.2水密实肋板与舷舱水密舱壁在同一肋位上,其厚度取7mm。
1.1.3舷舱内单底实肋板(§8.6.6.1)
其高度可为货舱内双层底高度的1/2,厚度与货舱区域内实肋板的厚度相同,上缘应设折边或面板。实取为 , 。
1.1.4实肋板间距(§2.6.2.1)
实肋板间距应不大于2.5m;
实取实肋板间距为1.5m,满足规范要求.
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