为防止船体断裂，船体各部位不同结构的钢材需根据所承受的应力状态、构件厚度以及工作环境温度等条件选用。根据船体结构各部位所承受的总纵弯曲力矩的大小与分布可分成1、II、Ⅲ、Ⅳ、v五类材料级别，其中I级为最低级，v级为最高级，
结合船体构件的厚度及表列相应的材料级别，在《钢质海船人级与建造规范》中可查取应采用的钢材。
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
为满足船体各部分结构的不同需要，船用钢材在实际应用时主要有以下几种类型： 1)钢板
钢板(plate)是船体结构的主要组成部分，约占60％—65％，如船壳板、甲板板及分舱隔板，一般厚度在4mm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—40mm、宽1 200b3 000rDATI、长6000、14000mm。 2)型钢
型钢(standardsteelsection)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。按其横剖面形状可分为：扁钢、球扁钢、角钢、工字钢、T型钢及槽钢等。 3)铸钢与锻钢
船舶的首尾柱、锚、导缆孔、缆桩及尾轴管等常采用铸钢(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
船舶在建造或修理前，首先必须根据各部位的需要确定所用的钢材类型，然后再在图纸上具体标注尺寸，单位统一用“毫米(mm)”，为方便起见，通常在标注时单位可省略不写。
三、船体构件的连接方法
船体构件是由大量钢材经连接而成的，必须有极高的连接工艺，才能保证其有足够的强度和良好的水密性。船体构件的连接方法主要有焊接和铆接二种。
由于焊接工艺的飞速发展，且焊接比铆接又具有更多的优越性，因此目前在船舶修造中基本都采用焊接法。
1．焊接
焊接(welding)是对连接构件采用局部加热方法，使之达到液态或接近液态而熔接的过程。焊接的方法主要有电弧焊(electricarcwelding)和气焊(gaswelding)。电弧焊俗称电焊，是以电弧作加热源，工作效率高，使用方便，在船舶修造中应用最广。气焊是以氧乙炔气燃烧作加热源，主要用于对薄板的
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焊接和铸钢的补焊。
船体构件焊接连接的种类主要有对接、角接、搭接、塞焊和端接，相应的焊缝种类有对接焊缝(bullweld)、角焊缝(filletweld)、搭接焊缝(1ap weld)、塞焊缝(plugweld)及端接焊缝(edgeweld)等，如图所示。
对接(buttwelding)常用于两块钢板的拼接。手工焊接在板厚大于5—6mm时需对被焊钢板边缘加开坡口(groove)，以保证在焊接时能焊透。较薄的板材一般单面开坡口，对较厚的板材一般需双面开坡口，坡口角度一般在40’-60~之间。坡口的截面形状有V形、U形、X形、K形、双面U形及单边V形或U形等。
角接(filletwelding)常用于相互垂直或交叉构件之间的连接。对有水密要求或构件受力大的部位需双面连续焊接，板材厚时要开坡口以保证焊透。在一般构件上有双面链式间断焊、双面交错间断焊和一面间断一面连续焊等。
搭接(1apwelding)和塞焊(plugwelding)常用于修补强度要求不高部位的覆补及某些需要覆板加强的部位，即首先在原钢板上覆贴一块钢板，称覆板(doublingplate)，将其四周焊妥，这种方法叫搭接，其牢度较差。为增加牢度，在覆贴的钢板上再开一些圆形或长圆形小孔，然后把覆贴钢板和原钢板在小孔处焊在一起并将小孔堆焊至与覆贴钢板平，这种方法叫塞焊。
端接(edgewelding)仅用于薄板的连接，在船体结构中极少见。 2．铆接
铆接(dveting)是在焊接工艺普及前，船体构件的主要连接方法，目前在一些船舶的舷边结构上仍有用铆钉连接的结构。
铆接的过程大致是：先在被连接件上钻孔、冲孔和扩孔，并把铆钉加热至1000oC-l100 oC左右，铆钉呈黄红色，将铆钉插人被连接件上加工好的孔内，在其头部一面用锤衬垫，另一面用锤敲击铆钉伸出部分成圆球形，待冷却后，利用它的收缩力将构件紧贴密封连接。对有水密要求的部位必须在铆接后进行捻缝并做水密试验，试验中若发现有渗漏严重的铆钉应拆除重铆，
略有渗漏则可用碾压或捻缝来止漏。 3．焊接与铆接相比具有的优缺点
焊接与铆接相比具有更多的优越性，首先其焊接强度较高，连续焊缝的强度可达被连接构件强度的90％—100％，而铆接只有65％—80％；其次焊接可减轻结构的重量，简化结构而使其更合理；另外，焊接施工方便，容易达到水密和油密的要求，从而可加快修造船的速度、降低；劳动强度、简化工艺和降低修造费用；焊接的船壳比铆接的光顺，可减小船体的摩擦阻力，进而；减小航行阻力等。但焊接也有缺点，由于焊接是在高温下进行的，且是局部加热，易使加热和因冷却不均匀而产生变形和剩余应力，一旦在其上产生细小的裂纹就会迅速蔓延且难以防止其扩散而导致海损事故。
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第二节 船体结构
第三节
为使船舶能在恶劣天气条件下承受各种外力对船体的冲击和作用，实现安全营运，船舶必须按《钢质海船人级与建造规范》的技术要求进行建造，并需
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经由主管机关授权的中国船级社或指定的验船师按《钢质海船人级与建造规范》检验合格后方可投入营运。作为船舶驾驶人员亦应掌握船体结构的基础知识，这在船舶操纵、配载和维修保养工作中是必不可少的。
一、船体结构的形式与主要结构图 1．船体结构的作用
船舶由主船体(mainhull)、上层建筑(superstructure)和许多其他各种设备(equipment)所组成。
主船体是指上甲板(upperdeck)以下包括船底(bottom)、舷侧(bma&ide)、甲板(deck)、舱壁(bulkhead)和首尾(foreanddt)等结构所组成的水密(watertight)空心结构。这些结构全部由板材(dealsandbattens)和骨架(skeleton)组成，即由钢板、各种型钢、铸件和锻件等组成。
无论是航行、停泊，还是在坞内，船舶都会不可避免地受到各种力的作用，归纳起来主要有：重力、浮力、货物的负载、水压力、波浪冲击力、扭力、冰块挤压力、水阻力、推力和机械震动力及坞墩反力等外力的作用，这些力的最终效果就是使船舶产生总纵弯曲、扭转、横向及局部变形。因此，船体结构必须具有承受和抵抗上述各种变形的能力，即在保证船体总纵强度、扭转强度(torsional strength)、横向强度(transverse strength)和局部强度(10calstrength)及坐坞强度(dockingstrength)的基础上，保持船舶的形状空间，保证船舶的水密，安装各种船舶设备和生活设施，载运旅客和货物。
2．对船体结构的设计与建造要求
不同种类和航区的船舶在船体结构的设计和建造方面虽有着各自的特点，但不论何种结构均应做到：
(1)具有足够的强度(strength)、刚度(ri办dity)和稳定性(stability)，保持可靠的水密性，并能满足营运上的要求；
(2)构件本身应有良好的连续性，避免应力集中(stressconcentration)，同时应能保证安装在其上的机械设备具有良好的工作性能；
(3)应有合理的施工工艺，以提高劳动生产率，减轻劳动强度，缩短船台(buildingberth)建造周期，降低成本；
(4)充分考虑整个船体的美观和今后维修保养的方便性。 3．船体结构的形式
组成船体的基本结构形式是骨架和板材。以骨架的不同排列形式可分成横骨架式、纵骨架式和纵横混合骨架式三种。
1)横骨架式
横骨架式(transverseflamingsystem)船体结构是指在主船体中的横向构件(transversemgm—her)排列密尺寸小，纵向构件排列的间距大尺寸也大，如图1-2-2所示。其结构简单、建造容易、横向强度和局部强度好，又因其肋骨(frame)和横梁(beam)尺寸较小，故舱容(holdcapacity)利用率较高且便于装卸。横骨架式船舶的总纵强度主要由外板(shellplate)、内底板(innerbt—omplating)、甲板板(deckplating)以及分布在其上的纵向构件(10n妇tudinalmember)来保证，在较长
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的船上则需加厚钢板来保证总纵强度，因此增加了船舶的自重(solewei少t)，同时这种船舶横向刚性比纵向刚性大，所以横骨架式结构主要用于对总纵强度要求不高的沿海中小型船舶和内河船舶。
纵骨架式(10ngitudinal framingsystem)船体结构是指在主船体中的纵向构件(10ngitudinalmember)排列密尺寸小，横向构件(transversemember)排列间距大尺寸也大，如图1—2-3所示。由于纵向构件的增多大大提高了船体的总纵强度，因此可选用较薄的板材，使船舶自重减轻；但施工建造比较复杂，同时由于横向构件尺寸的加大使货舱舱容得不到充分利用而影响载货量，且装卸也不便。因此纵骨架式结构常见于大型油船和矿砂船。
3)纵横混合骨架式
纵横混合骨架式(combinedframingsystem)船体结构是指在主船体中的一部分结构采用纵骨架式而另一部分结构则采用横骨架式。通常船中部位的强力甲板(s~ngmdeck)和船底结构(bottomstructure)因所受的总纵弯矩大，故采用纵骨架式，而下甲板(10werdecks)、舷侧(broad—side)及在受总纵弯矩较小，建造施工不便和波浪冲击力较大的首、尾部位则采用横骨架式结构。图1-2-4中，船底和上甲板结构采用了纵骨架式，二层甲板(tweendeck)和舷侧则采用了横骨架式结构。
混合骨架式综合了上述二种骨架形式的优点，因此，既保证了总纵强度，又有较好的横向强度。同时，这种骨架形式也减轻了结构重量，简化施T_2E艺，并充分利用了舱容和方便装卸。但在纵横构件交界处结构的连续性较差，在连接节处容易产生较大的应力集中。纵横混合骨架式结构主要应用于大中型干散货船。
4．船体主要结构图船体主要结构图的用途表现在三个方面，首先，通过该图可以达到了解本船船体结构的尺度，其次该图亦是造船时计算强度和选用构件的依据，同时修船时亦可根据图上标明的板材和骨架的厚度与尺寸，用船体允许的蚀耗表算出允许蚀耗，对照实测结果来决定是否需要换新(renew)。常用船体主要结构图有下列四种：
1)基本结构图(basicconstructionPl跚)
基本结构图反映了船体纵、横构件的布置和结构情况，是全船的结构图样之一。主要包括：
①纵中剖面结构图(centralfore-and-aftplaneconstructionplan)：图上注有肋骨尺度和间距、甲板纵桁尺度、各种支柱尺度、纵舱壁厚度及其上的扶强材尺度、上层建筑的高度以及板的厚度和扶强材尺度等，见图1—2-5。
②各层甲板图(deckplan)：图上注有甲板板的厚度、甲板纵桁的尺度和间距、横梁尺度、舷边角钢尺度和各开口的位置及尺寸等，见图1-2-6。
甲板板由钢板焊接而成，钢板的长边沿船长方向布置，首尾相接，并平行于船纵中线。甲板边板由于要保持一定宽度，故沿舷边呈折线状布置。在大开口之间及首尾两端也可横向布置。
③内底结构图(innerbottomconstructionplan)：图上注有内底板和内底边板的
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船舶常识与船体结构
