厚度、舭肘板尺度、内底和船底纵骨的尺度、肋板的厚度和尺度、中桁材和旁桁材的厚度和尺度。该,图也叫双层底图(doublebottomconstructionplan),如图1—2-7所示。
2)外板展开图(shellexpansionpl曲)
外板展开图上注有外板的排列及厚度、外板上开口的位置、各层甲板、内底板、船底纵桁材、舷侧桁材、各道舱壁、肋骨和肋板的位置线等,是造船或修理时确定船体钢板的规格和数量,申请备料和订货的主要依据。
船壳外板是由许多块钢板焊接而成的,钢板的长边沿船长方向布置。长边与长边相接叫边接,焊缝为边接缝,短边与短边相接叫端接,焊缝称端接缝。钢板逐块端接而成的连续长条板称为列板(strake)。组成船壳外板各列板的名称如图1-2-8所示。位于船底平坦部分的各列板称为船底板(bottomplating);位于船体纵中线的一列船底板称为平板龙骨(platekeel)。由船底过渡到舷侧的转圆部分称为舭部(hlge),该处的列板称为舭列板(址lsestrake)。舭列板以上的列板称为舷侧列板(sidestrake),其中与上甲板甲板边板(deckstringer)连接的这一列板称为舷顶列板(sheerstrake)。外板展开图是由船壳外板沿基线(baseline)横向展开而成,在图上每一块钢板的宽度畏其实际宽度,而长度是其在基线上的投影长,如图1-2-9所示。
组成船壳外板的每块钢板在外板展开图中的确切位置用编号的方式表示,编号由列板与钢板序号两部分组成,并冠以左舷(P>或右舷(S)。对不同列板,以平板龙骨为基准并称其为K列板,与其相邻的列板为A列板,再次的列板为B列板,以此类推,但I、O、Q三字母不用;而同一列板中每块钢板的排列序号可从船首排起,也可从船尾排起,并用阿拉伯数字表示。如图1-2-9中船壳外板右舷C列第四块板(从船首算起),则可表示为SC4,同样“K6”则表示平板龙骨第六块板(从船首算起)。
j/惯削圆图transversecross-sectionplan)
它包括中横剖面图(midship transversecross-sectionpl91),机舱处横剖面图(engineroom transversecross-sectionplan)及货舱口处横剖面图(cai'gohatchtransverse cross-sectionplan)。其上有一些重要的船舶尺度、横剖面形状及剖面处各构件的尺度等,如图1—2—10所示。
4)舱壁图(bulkheadplan)
图上注有舱壁板的排列和厚度,扶强材及其肘板的尺度和水平桁材的尺度,如图1—2—11所示。
5.总布置图
总布置图(generalarrangementplan)由右舷侧视图、各层甲板与平台平面图、舱底平面图及船体主要尺度和技术数据等组成。反映了船舶总的布置情况,即全船各舱室的划分与位置、各种船舶设备及位置。该图比较集中体现了船舶的用途、任务和经济性。
二、船底结构
船底结构(bottomconstruction)是保证船体总纵强度、横向强度和船底局部强
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度的重要结构。作用于船底上的外力有:水压力、机械设备和货物的负载、总纵弯曲引起的拉伸力和压
缩力,进坞坐墩时墩木的反力、机械设备运转时的振动力等。
船底结构主要有双层底结构和单层底结构两种类型。
(一)双层底结构双层底结构(doublebottomconstruction),是指由船底板(bottom plating)、内底板(inner bottom plating)、内底边板(inal~n,plate)、舭列板(hlSe strake)及其骨架(fram·ing)组成的底部空间。根据《钢质海船人级与建造规范》的要求,船舶应尽可能在首防撞舱壁(fore collisionbulkhead)至尾尖舱舱壁(dt呷e吐bulkhead)间设置双层底(doublebottom)。
1.作用
双层底可以增加船体的总纵强度、横向强度和船底的局部强度;可用作油水舱装载燃油、润滑油和淡水;也可用作压载水舱以调整船舶的吃水、纵倾、横倾、稳性和提高空载时车叶和舵的效率,进而改善航行性能;万一船底板意外破损,内底板仍能防止海水进人舱内,从而提高了船舶的抗沉性(noatability),对液货船亦可提高船体的抗泄漏能力;它还能承受舱内货物和机械设备的负载。
2.组成
双层底按骨架形式的不同分纵骨架式和横骨架式两种,如图1-2-12和图1—2—13所示。其主要组成部分有船底板、肋板、舭肘板、桁材、纵骨、内底板及内底边板等。
1)船底板(bottomplating)由于船底板各部受力不同,因此其板厚也有所不同,其中平板龙骨(flatplatekeel)最厚。平板龙骨位于受力最大的船底中心线上,并在船最低处易于积水腐蚀,规范规定其厚度不得小于船底板厚度加2mm,且其宽度在整个船长范围内应保持不变。在船中部由于受总纵弯矩大,因此规范规定在船中部0.4L区域内船底板厚度不得小于端部的船底板厚度。
2)横向构件 (1)肋板
1肋板(floor)是连接内底板和船底板的横向构件,并是保证船体横向强度和船底局部强度的重要构件。按其结构与用途的不同可分成实肋板、水密肋板和组合肋板。
①实肋板(sohdfloor):又称主肋板,是非水密的横向构件。为减轻结构重量及便于,舱室之间空气和油水的流动,其上开有减轻孔(Udltellinghole)、气孔(血hole)和流水孔((drainhole),有些减轻孔专门设计成便于人员通过的人孔(manhole)。实肋板的厚度与设置间距在规范中均有详细规定,同时为增加其强度,在上面焊有加强筋(stiffener),如图1-2-14所示。
②水密肋板(waterfidl,floor):它从横向将双层底分隔成若干个互不相通的舱室,其上无开口。一般在水密横舱壁(watertightbulkhead)下均设有水密肋板。因它可能会受单面水的压力,因此其厚度比实肋板厚度增加2mm,但一般不必大于15mm,垂直加强筋(stiffener)也应设置得密一些,其结构如图1-2-15所示。③组合助板(bracketfloor):又称框架肋板,由内底横骨(innerbottomframe)、船底
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横骨(bottom fraine)、肘板(bracket)和旁桁材(side瘁rder)的扶强材(rib)组成。设置于不设实肋板的肋位上,并多见于横骨架式双层底结构(transverselyframeddouble bottomcon·struction)中,目前已较少采用,其结构如图1-2-16所示。组合肋板可用轻型肋板(U曲tenedfloor)代替,该肋板的厚度与高度均和实肋板相同,但允许有较大的减轻孔,且与组合肋板相比,施工方便。轻型肋板结构如图1-2—17所示。
(2)舭肘板(bilgebracket):是连接肋板和肋骨,使其组成横向框架的一块板材,俗称污水沟三角板,应在每个肋位上设置。其上有面板(facePlate)或折边(na~ging)以增强其刚度,板上开有减轻孔和污水孔,如图1-2-12所示。它可保证舭部的局部强度和船体的横向强度。
3)纵向构件 (1)桁材
①中桁材(centerSirder):又称中底桁,是置于船底首尾中心线上的纵向梁,它与平板龙骨(flatplatekeel)、中内底板(centerinnerbottomplating)组成工字型纵向构件,是船底结构中重要的强力构件,俗称龙骨(keel)。规范规定在船中0.75L区域内,其上不得开入孔或减轻孔。中桁材应尽量向首尾柱延伸,并应在中部0。75L区域范围内保持连续,其厚度在规范中也有详细规定。
②箱形中桁材(ductkeel):又称箱形龙骨,它是由两道对称布置于船底纵中线两侧的纵桁及内底板、船底板和骨材等组成的水密箱形结构,如图I-2-18所示。一般设置于机舱舱壁与防撞舱壁之间。箱形龙骨不仅能起到中桁材所能起的作用,同时还能将其用于集中布置各种管路和电气线路,便于保护和维修这些设备,避免管路穿过货舱而妨碍装卸货;缺点是要占去一部分双层底舱容,故又称管隧(piretunnel)。按规定箱形龙骨的宽度不应超过2m。
③旁桁材(sidesirder):又称旁底桁或旁龙骨,对称设置于中桁材两侧且平行中桁材,并与船底板和内底板相连,其上开有减轻孔、流水孔和气孑L等,一般间断于实肋板之间。旁桁材的数量根据船宽而定。(2)纵骨(10ngitudinal):是纵骨架式结构中设置的纵向构件,一般用尺寸较小的不等边角钢制成。有内底纵骨(innerbottomlongi—tudinal)和船底纵骨(bottomlongitudinal),分别连接在内底板和船底板上,它是连续构件,穿过实肋板。内底纵骨的剖面模数为船底纵骨剖面模数的85%。纵骨是保证船体总纵强度的重要构件。
4)内底板和内底边板
内底板(innerbottomplating)是双层底上面的水密铺板,其两侧边缘与舭列板相连接的一列板叫内底边板(marginplate)。内底板和内底边板构成了双层底的内底,其长度也就是双层底的长度。
内底板的厚度分布情况与船底板相似,即船中部较厚,两端稍薄,而中内底板因与中桁材相接,受力较大,其厚度也稍厚一些。此外,为便于人员进入双层底进行施工、渭舱和橙修,并从有利于通风的角度出发,在每个双层底舱的内底板上至少开设有两个成对角线布置的长圆形或圆形人孑L(manhole),同时配有水密的人孔盖(manholecover)。
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内底边板处于船底结构向舷侧结构过渡的舭部位置,受力较复杂,且内底边板处易积水、腐蚀,故比内底板厚些。其结构形式有下倾式、水平式、上倾式和曲折式四种,见图1—2—19。下倾式内底边板与舭列板可构成污水沟(bilgedrainage),普通干货船较多采用,水平式内底边板施工方便,舱内平坦且强度好,一般客船、油舱区域、一些干货船的货舱区域及其他船舶的近首尾区域较多采用,上倾式内底边板便于散货的装卸,故散货船较多采用。而曲折式内底边板则因其结构特殊,相比可提高船舶的抗沉性,主要用于经常航行在复杂水域的船舶。
上述四种内底边板的结构形式除下倾式外,其他三种均只能在舭部设置污水井(bilgewell)。
(二)单层底结构
单层底结构(singlebottomconstruction)主要用于小型船舶、老式油船及内河船舶。结构简单,施工方便,但抗沉性和防泄漏能力差。主要构件有中内龙骨(centerkeelson)、旁内龙骨(sidekeelson)、船底纵骨(bottomlongitudinal)和肋板(floor)等。
三、舷侧结构
舷侧结构(sideshellconstruction)是指连接船底和甲板的侧壁部分,它要承受水压力、波浪冲击力、碰撞力、冰块的冲击和挤压力、甲板负荷、舱内负荷、总纵弯曲应力和剪切应力等外力的作用,是保证船体的纵向强度、横向强度,保持船体几何形状和侧壁水密的毛要结构。
舷侧结构按骨架排列形式的不同有横骨架式和纵骨架式两大类,其主要组成部分有:舷侧外板、肋骨、强肋骨、舷侧纵桁、舷侧纵骨及舷边等。
1.舷侧外板
舷侧外板(sideplating)是指舭列板(bilgestrake)以上的船体外板(包括舷侧列板和舷顶列板),与甲板边板(deckstringer)连接的舷侧外板称为舷顶列板(sheerstrake)。舷侧列板在船中部较厚,向两端渐薄,靠近舭列板附近的要比上面的厚一些,同时在靠近首尾局部受力大的部位和尾轴附近的包板等也要加厚,对航行于冰区的船舶应根据规范的规定对它进行加厚。舷顶列板是受总纵弯矩最大的一列板,规范规定其宽度不得小于0.10(D为型深),并规定在船中0.4L区域内,其板厚在任何情况下不得小于强力甲板边板厚度的0.8倍,也不得小于相邻舷侧列板的厚度。 ,
2.肋骨
肋骨(frame)是从肋板(floor)、舭肘板(bilgebracket)向上延伸·的横向构件,并与梁肘板(beamknee)和横梁(beam)组成船体的横向框架。
1)肋骨的作用
肋骨的作用是支持舷侧外板,保证舷侧的强度和刚性。而与其他横向构件组成的框架,则可达到保证船体的横向强度,防止船舶在摇摆和横倾时产生横向变形。
2)肋骨的分类
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肋骨按其所在位置一般可分为:主肋骨(mainframe)、甲板间肋骨(tweendeck frame)和尖舱肋骨1(peakframe)三种。对某些需进行局部加强(如冰区‘加强)的船舶,还需在位于水线附近每一肋距(frame:space)中间增设一短肋骨一中间肋骨(intermediateframe)。按肋骨的受力不同可分成普通肋骨(ola~yframe)和强肋骨(webframe)两种。图1-2-20为横骨架式舷侧结构。
普通肋骨一般可用不等边角钢、球扁钢做成;而强肋骨则由尺寸较大的T型组合材或钢板折边制成。在横骨架式舷侧结构中,一般每隔几个肋位设置一强肋骨,其目的是增加局部强度,如机舱、货舱的舱口端梁处等;在纵骨架式舷侧结构中,强肋骨是唯一的横向构件,其在支持舷侧纵骨的同时,还起着保证船体横向强度的作用。
3)肋骨编号及肋距 .
为便于在船舶修造中指明肋骨位置及海损事故后能迅速准确地报告受损部位,必须对肋骨进行编号。肋骨编号以尾垂线为基准,主要有两种:一种是较普遍采用的编号方法,即以舵杆中心线为0号(无论有无舵柱),向首排列取正号,向尾排列取负号;另一种是少数有舵柱的船舶以舵柱后缘为0号,向首排列取正号,向尾排列取负号。
相邻肋骨的标准间距——肋距(framespace)Sb按下列公式计算: Sb=0.0016L+0.5 m
式中:乙I‘工,其中乙为船长,以m为单位代人本式计算时,取不大于300m。规范规定肋骨(包括舷侧和船底纵骨)的最大间距不得大于1.Om。
3.舷侧纵桁和舷侧纵骨
舷侧纵桁(sidestringer)多为横骨架式舷侧结构中设置的纵向构件,通常采用T型组合材,其腹板(web)与强肋骨(webframe)腹板同高,主要用来支承肋骨。舷侧纵骨(sidelongitudinal)是纵骨架式舷侧结构中的主要纵向构件,一般用尺寸较小的不等边角钢或球扁钢制成,主要用来保证总纵强度和支持外板。
4.舷边
舷顶列板与甲板边板的连接处称舷边(gunwale)。舷边处于高应力区域,受力大,此处的连接强度,对于船体承受总纵弯曲的能力具有重要作用,因此有其特殊的连接方法,一般有下列三种:
1)舷边角钢铆接法
这是一种老式的舷边连接形式,它是将等边角钢,即舷边角钢(gunwale叫ebar)的两边分别与舷顶列板和甲板边板铆接,如图1—2-21a)所示。这种方法利用了铆接能重新分布应力(8咖)和止裂(crackarrest)的特点,但其工艺复杂、工作量大,不适合现代化工艺的要求,因此在有些船上用扁钢代替角钢,即先将扁钢垂直焊接在甲板边板上,再把扁钢与舷顶列板铆接,如图1-2-21b)所示,这种形式仅作为过渡连接形式,最终也将会被淘汰。
2)圆弧连接法
这种方法是通过圆弧舷板使舷顶列板和甲板边板连成一个整体,如图1—2-21。)所示。采用这种连接方法能使甲板和舷侧的应力过渡较为顺利、分布均
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