毕业设计----50米水泥运输船的结构设计.doc

i 5050 米水泥运输船的结构设计米水泥运输船的结构设计 摘摘 要要 本次毕业设计是对 50m 水泥运输船的结构设计，主要分为以下几个方面来进行设计： 一、通过母型船的资料和新船的任务书来确定设计新船的型线图。因为新船任务书要 求的主尺度除了船长和型深，其他都相同，而且两者的差距很小。又因为本船基本没有平 行中体，所以通过型线比例的变换来改变型值是可行的，然后利用新的型值表来绘制新的 型线图，并进行了光顺与协调。 二、利用新的型线图和母型船的一些资料来做结构计算。结构计算主要是利用规范的 计算选取外板、甲板、型材、上层建筑以及其他构件的规格。由于本船船长小于 65 米，不 用进行总纵强度的计算，只需取材的剖面模数大于规范要求的最小剖面模数即可，当然为 了满足强度，取材时尽量保守。 三、通过型线图和结构计算书以及母型资料来绘制基本结构图、典型横剖面图和横舱 壁图。以横舱壁图为例，利用型线图在量取该肋位上的高度和半宽值来确定该横舱壁的外 轮廓，再利用结构计算关于舱壁的板厚和型材规格来绘制骨架，绘制过程中参考母型船资 料。其他图也基本类似，不一一列举。 四、总结设计过程中的一些经验和遇到的困难，以及解决这些问题的方法，为后续结 构设计的提供经验。 本次设计的新船满足任务书的要求，结构强度的校核也满足文献1的要求。 【关键词关键词】 水泥运输船；结构设计；规范设计；尺寸确定 ii structure designing of 50 meters cement carrier school of civil engineering architecture and civil engineering，zhejiang ocean university，zhoushan，zhejiang 316000 abstract the graduation design is a structure design of 50m cement carrier, which is mainly divided into the following several aspects in design: first, confirm to design the lines plan of the new ship according to the parent ships data and new ships tor. because the new ships tor requires the rest of the principal dimensions are the same, except the length and depth, which are also required to have a small gap between these two. and because this ship nearly has no parallel middle body, it is feasible to change lines offsets through copy type transformation, and then draw lines plan using new offsets table. second, use new lines plan and some information of parent ship to do structural calculation. structural calculation mainly takes advantages of standard calculation to select shell plating, deck, bar, superstructure and other construction elements specification. since the length of this ship is less than 65 meters, longitudinal strengths calculation is not necessary, just make sure that the section modulus for drawing materials is larger than the smallest section modulus. of course, in order to satisfy the intensity, when you are drawing materials, it should be as large as possible. third, design basic construction plan, model body plan and transverse bulkhead plan, by using lines plan, structure calculations and some parent ship data. now, take drawing transverse bulkhead plan as an example, it uses lines plan on the height and width of lifting this rib bit to ensure the periphery of transverse bulkhead. then it uses structural calculation about thickness of plating of bulkhead and bar standard to draw skeleton, with the reference of parent ship during this time. other plans are similar and they will not be list here one by one. fourth, summarize some experience and difficulties met during the design process, and methods to solve these problems, in order to rise experience in structural design. the design of a new ship meet commitments requirements, and profiles checking intensity and also satisfy the document 1 requirements. 【keywords】cement carrier; structure design; standard design; size determine 浙江海洋学院毕业生论文 目录 1 目目 录录 摘 要 i 绪 论1 1 总体部分2 1.1 设计要求和母型资料2 1.1.1 设计任务书2 1.1.2 母型船舱室分布情况3 1.1.3 母型船主尺度4 1.2 型线生成4 2 结构部分5 2.1 结构规范设计计算5 2.1.1 外板5 2.1.2 甲板10 2.1.3 单层底12 2.1.4 舷侧骨架14 2.1.5 甲板骨架19 2.1.6 船端加强24 2.1.7 水密舱壁25 2.1.8 主机基座31 2.1.9 上层建筑31 2.2 主要构件汇总51 2.3 基本结构图55 2.4 典型横剖面图55 2.5 横舱壁图55 3 总结与讨论56 参考文献58 浙江海洋学院毕业生论文 正文 1 绪绪 论论 我国是水泥生产大国，水泥产量多年居世界第一，运输水泥的方式也是各种各样，但 是不外乎包装水泥和散装水泥2。包装水泥由于纸袋破损和纸袋内残留水泥每年的损失在 百分之五以上，散装水泥有着运量大、损耗少、成本低、污染少等优点，所以现在水泥的 运输是以散装运输为主。运输水泥主要是以船舶运输的，目前我国散装水泥运输系统总体 落后，根本无法满足当今水泥运输发展的需要，因此发展散装水泥运输船就变得非常的重 要，越来越多的港口相继兴建与不同水泥船相匹配的专用设施，也昭示着我国在散装水泥 船运输方面的发展趋势，但是目前发展仍然较为缓慢3。 水泥运输船的结构都是以中小型为主，目前的发展还处于比较初级的阶段。传统的水 泥船传统的水泥船只能装运单一的散装水泥，一般为单向运输，以沿海或近洋运输为主， 而且为全封闭型，没有舱口盖，货舱底是倾斜的水泥提升机械设备要安装在货舱底部，因 此船舶装卸货设备投资大，货舱内设备占据有效舱容大，设备维护保养困难。 目前水泥运输船的发展趋势是采用的是气力负压吸附式卸船设备。如果船舶设计成气 力式散装水泥船，就既可以装散装水泥，又可装氧化铝等其他细小颗粒散货，以保证返航 不会空放，提高经济效益。这种普通散货船和传统水泥船的结合，其显著的特点是平坦的 货舱底，有货舱口和舱口盖，有水泥专用装卸设备；既有普通散货船适货性广的特点，清 舱后可以装载其它散杂货，可大大降低经营风险，也有传统水泥船自装卸的能力，而无普 通散货船适用码头少的限制及传统水泥船不能利用码头现有卸船设备的弊病4。 总而言之，目前国际国内对建材的需求，发展水泥运输船是极其有必要的，而且水泥 船的发展趋势是罐装的采用气力负压吸附式卸船设备，和本次毕业设计的课题非常吻合， 因此这次设计是符合当今船型发展的需求的。 浙江海洋学院毕业生论文 正文 2 1 1 总体部分总体部分 1.11.1 设计要求和母型资料设计要求和母型资料 1.1.1 设计任务书设计任务书 主要参数： 船名：50m 水泥运输船 航区：类航区 船型：钢质、单甲板、单机、单桨、单舵、柴油机驱动的尾机型 用途：主要装载散装水泥，并带有装卸设备，装卸效率较高 主尺度： 垂线间长 lpp50.00m型宽 b9.00m 设计吃水 d3.20m型深 d3.70m 船级与船籍：ccs 中国 主机：6nsc-m 型船用柴油机 1 台，额定功率 900ps，额定转速 1000r/min 航速/功率储备：不低于 10.0kn/15%mcr 船体结构(材料结构形式等)：钢质焊接、横骨架结构形式 设备要求：按法规和规范要求配置 设计内容： 结构规范设计：根据规范计算外板、甲板、围板等板材的最小厚度，确定各个板材的厚度； 计算各个型材的最小剖面模数确定各种型材的规格，以及各个部位的加强等。 相关图纸绘制：根据结构规范设计得到的板材的厚度和型材的规格，参考母型船来绘制性 线图、基本结构图、横剖面图、横舱壁图。 浙江海洋学院毕业生论文 正文 3 1.1.2 母型船舱室分布情况母型船舱室分布情况 表表 1-11-1 舱室划分舱室划分 序号舱室名称数量所在部位 1驾驶室1驾驶甲板 2船长室1艇甲板 3轮机长室1艇甲板 4储物舱1艉楼甲板 5储物室1主甲板 6餐厅1艉楼甲板 7厨房1艉楼甲板 8卫生间1艉楼甲板 9浴室1艉楼甲板 10一人船员室3艉楼甲板 11舵机舱14000mm 平台 12锚链舱1主甲板 13货舱6船底主甲板 表表 1-2 液体舱液体舱 序号名称储存物位置容积( m3 ) 1艏尖舱f81艏16.51 2第一压载舱 p&s海水f75f8142.84 3第二压载舱 p&s海水f52f6840.08 4第三压载舱 p&s海水f32f5254.52 5艉尖舱淡水f1f54.66 6燃油舱 p&s燃油f24f3216.66 7淡水舱淡水f2f715.56 8锅炉油舱燃油f11f141.41 浙江海洋学院毕业生论文 正文 4 1.1.3 母型船主尺度母型船主尺度 主要要素： 总长：51.50m 两柱间长：47.50m 型宽：9.00m 型深：3.65m 设计吃水：3.20m 海水排水量：1017.2t 方形系数：0.718 梁拱（主甲板）0.05m 肋距：0.55m 船员5p 主甲板 艉楼甲板2.05m 艉楼甲板 艇甲板2.00m 艇甲板 驾驶甲板2.00m 驾驶甲板 顶甲板2.20m 1.21.2 型线生成型线生成 设计船的参数除了船长和型深，其他参数都和母型船相同，且船长和型深都变化很少， 且和母型船的设计吃水相同，因此在船宽和船高方向型线可不做改变，只需改变船长方向 的数值即可。又因为该船并没有明显的平行中体，不能用加平行中体的方法来增加船长。 本设计采用放大船长的比例改变型值，每站位由母型船的 4.75 米变为设计船的 5 米，而由 于设计吃水相同，而高度方向缩放的比例一般以设计吃水为准，因此设计船半宽和高度的 型值保持不变，船长按比例放大。由于设计船和母型船的长度相差很小，因此新设计的船 也能很好地保持母型船的良好的性能，型线图见附图（zhc433-100-01） 。 浙江海洋学院毕业生论文 正文 5 2 2 结构部分结构部分 2.12.1 结构规范设计计算结构规范设计计算 本船为 50 米水泥运输船，为钢质单底尾机舱型船舶。本计算按文献1有关要求进行 计算和校核。 设计船舶主尺度： 总长：54.00m 两柱间长：50.00m 型宽：9.00m 型深：3.70m 设计吃水：3.20m 肋距：0.55m 船员5p 主甲板 艉楼甲板2.05m 艉楼甲板 艇甲板2.20m 艇甲板 驾驶甲板2.20m 驾驶甲板 顶甲板2.20m 2.1.1 外板外板 根据文献5 船长 l 为最小型深 85%处水线总长的 96%，或沿该水线从首柱前缘至舵 杆中心线的长度，取其大者。前者的值 l=48.6m，后者 l=50m。因此计算船长取 l=50m。 根据文献6： c=0.0412l+4=6.06 =0.2d)2 . 0 ,26 . 0 ( 1 dcminh =0.64m )36. 0 ,5 . 0( 2 dcminh =0.36d=1.152m =0.0016l+0.5 =0.58m b s 浙江海洋学院毕业生论文 正文 6 2.1.1.1 船底板 （1）船中部 0.4l 区域： 根据文献1 2.3.1.1、2.3.1.2 船底板是指由平板龙骨至舭列板之间的外板。本船船底为 横骨架式时，船中部 0.4l 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值(计算 时肋骨间距应不小于标准间距)： b flset)170(072. 0 1 1 =0.0720.58（50+170）/1.15 =7.99mm b fhdst)(0 . 7 12 =7.00.58)64. 02 . 3( =7.96mm 实取实取 t=9mm 式中： s肋骨间距，0.55m，计算时取值应不小于肋骨的标准间距，肋骨标准间距为 0.58m，故取 s=0.58m； d吃水，3.2m； l船长，50m； 折减系数，取=1； b f b f ，其中， s 为龙骨间距，1.50m； 2 2 1 s s e =0.26c，计算时取不大于 0.2d； 1 h c系数，见规范 2.2.3.1。取 c=6.06。 （2）离船端 0.075l 区域内： 根据文献1 2.3.1.4 离船端 0.075l 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下式计算所得之 值： b s s lt)6035 . 0 ( 浙江海洋学院毕业生论文 正文 7 =（0.03550+6） 58 . 0 58 . 0 =7.75mm 实取实取 t=9mm 式中： s 纵骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m； d 吃水，3.2m； l船长，50m； 折减系数，取=1； b f b f =0.26c，计算时取不大于 0.2d。 1 h 2.1.1.2 平板龙骨： 根据文献1 2.3.2.1 平板龙骨的宽度 b 应不小于按下式计算所得之值： b=900+3.5l =900+3.550 =1075mm 式中： l船长，50m。 根据文献1 2.1.2.2 平板龙骨的厚度不应小于所要求的船底板厚度加 2mm，且均应不 小于相邻船底板的厚度。平板龙骨的宽度不必大于 1800mm，平板龙骨的宽度应在整个船 长内保持不变，因此厚度取 t=11mm。 实取实取 111500mm 2.1.1.3 舭列板： 根据文献1 2.3.1.2，本船为横骨架式，舭列板厚度应不小于下列计算所得： b flset)170(072 . 0 1 1 =0.0720.58（50+170）/1.15 =7.99mm b fhdst)(0 . 7 12 =7.00.58)64. 02 . 3( =7.96mm 浙江海洋学院毕业生论文 正文 8 实取实取 t=9mm 2.1.1.4 舷侧外板： 根据文献1 2.1.4.1、2.1.4.2 舷侧外板系指从舭列板至舷顶列板之间的外板。本船舷侧 为横骨架式，船中部 0.4l 区域内舷侧外板厚度 t 应符合下列规定： (1) 距基线 3/4d： 距基线 3/4d 以上的舷侧外板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值： d 1 1 )110(s073. 0flet =0.0730.58（50+110）/1.15 =5.90mm b fhdst)(2 . 4 12 =4.20.58)64. 02 . 3( =4.77mm 实取实取 t=9mm (2) 距基线 1/4d 以下： 距基线 1/4d 以下的舷侧外板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值： b flet)110(s072. 0 1 1 =0.0720.58（50+110）/1.15 =5.81mm b fhdst)(3 . 6 12 =6.30.58)64. 02 . 3( =7.16mm 实取实取 t=9mm (3) 距基线 d/4 至距基线 4/3d 区域内的舷侧外板厚度 t，由上述计算所得之值用内插法 求得。 实取实取 t=9mm 式中： s 纵骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m； 浙江海洋学院毕业生论文 正文 9 d 吃水，3.2m； l船长，50m； ， 折减系数，取=1，=1；f d f b f d f ，其中， s 为舷侧纵桁间距，1.50m； 2 2 1 s s e =0.26c，计算时取不大于 0.2d，=0.5c，计算时取不大于 0.36d； 1 h 2 h c系数，见规范 2.2.3.1。取 c=6.06。 2.1.1.5 舷顶列板： 根据文献1 2.3.5.1 舷顶列板的宽度应不小于： b=800+5l mm，但也不必大于 1800mm b=800+550=1050mm 根据文献1 2.3.5.2 本船舷侧为横骨架式，船中 0.4l 区域内舷顶列板厚度 t 应不小 于按下列两式计算所得之值： d 1 1 )110(s085 . 0 flet =0.0850.58（50+110）/1.15 =6.86mm 7505 . 1 2 lst =1.05s7550 =6.81mm 实取实取 121200mm 式中： s 肋骨间距，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m； l船长，50m； ，其中， s 为舷侧纵桁间距，1.50m，e=1.15； 2 2 1 s s e 折减系数，=1。 d f d f 2.1.1.6 首柱： 钢板焊接首柱在夏季载重线以上 0.5m 处以下区域的板厚 t 应不小于按下式计算所得 浙江海洋学院毕业生论文 正文 10 之值： t =0.08l+5.5 =0.0850+5.5 =9.5mm 本船首柱板厚实取：t=12=12mm 式中： l船长，50m，夏季载重线以上 0.5m 处以上区域的厚度可逐渐减小，至顶端可等 于船端外板的厚度。 2.1.2 甲板甲板 2.1.2.1 强力甲板 根据文献1 2.4.2.1 开口边线外强力甲板厚度 t，除应符合中剖面模数要求外，还应不 小于按下列各式计算所得之值（本船为横骨架式）： d 1 1 )110(085 . 0 flset =0.0850.58（50+110）/1.009 =7.82mm 7505 . 1 2 lst =1.050.587550 =6.81mm 实取实取 t=14mm 式中 ： s 肋骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m； l船长，50m； 折减系数，取=1； d f d f ，其中， s 为甲板纵桁间距，7.0m；取 e=1.009。 2 2 1 s s e 离船端 0.075l 区域： 根据文献1 2.4.2.2 在开口边线以内及离船端 0.075l 区域内的强力甲板，其厚度 t 应不小于按下式计算所得之值： 浙江海洋学院毕业生论文 正文 11 759 . 0lst =0.90.587550 =5.84mm 式中： s 肋骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m； l船长，50m； 强力甲板(包括端部甲板)的最小厚度 t 应不小于 6mm。 实取实取 t=8mm 2.1.2.2 甲板边板 根据文献1 2.4.3.1 在船中部 0.4l 区域内的强力甲板边板宽度，应不小于（但不必大 于 1800mm ）： (6.8l+500)=840mm l船长，50m。 实取实取 141500mm 2.1.2.3 甲板开口 根据文献1 2.4.4.1、2.4.4.2 当强力甲板上货舱开口的角隅是抛物线形或椭圆形时，角 隅处的甲板不需加厚板，但应符合规范中图 1 的规定。 口口口口7000 图图 1 1 当强力甲板上的货舱开口的角隅是圆形时，角隅处要求加厚板，且角隅半径与舱口宽 度之比不小于 1/20，但对于舱口围板处未设置甲板纵桁者不小于 1/10。如甲板伸进舱口 浙江海洋学院毕业生论文 正文 12 围板内，圆形角隅的最小半径为 300mm。 r(20)/b(20)6000300mm，角隅处加厚板厚度应较强力甲板增加 4mm，即 t7.82+4=11.82mm。 实取 r350，t=12mm 2.1.3 单层底单层底 2.1.3.1 中内龙骨 根据文献1 2.5.2.1 在船舶中纵剖面处应设置中内龙骨。中内龙骨的高度应等于肋板的 高度，其腹板厚度 t 和面板剖面积 a 应不小于按下列各式计算所得之值： (1)在船中部 0.4l 区域内： t=0.06l+6.2=0.0650+6.6=9.6mm a=0.65l+2=0.6550+2=34.5 cm2 式中 l船长，50m。 (2)在船端 0.075l 区域内： t=0.05l+5.5=0.0550+5.5=8.0mm a=0.52l=0.5250=26.0 cm2 式中 l船长，50m。 (3)根据文献1 2.5.2.1、2.5.2.1 在机舱内，中内龙骨腹板厚度如下计算： t=0.06l+6.2+1=10.6mm a=0.65l+2=0.6550+2=34.5 2 cm 实船： 货舱段为货舱段为 40012 50012 a=48.0 cm2（满足） 机舱段为机舱段为 25020 105014 a=50.0 cm2（满足） 船端为船端为 25012 8008 a=30.0 cm2（满足） 2.1.3.2 旁内龙骨 根据文献1 2.5.3.1 旁内龙骨的高度与该处肋板高度相同。其腹板的厚度 t 和面板的 剖面积 a，应不小于按下列各式计算所得之值： t=0.05l+5=0.0550+5=7.5mm a=0.25l+5=0.2550+5=17.5 cm2 浙江海洋学院毕业生论文 正文 13 货舱区： a=24.0 cm2（满足） 20012 9 式中： l船长，50m。 当船宽等于或小于 9m 时，应在中内龙骨两侧至少各设 1 道旁内龙骨，规范没有对 旁内龙骨在机舱区域有特殊要求，故在货舱和机舱区域取值相同。 机舱区： a=24.0 cm2（满足） 20012 9 2.1.3.2 肋板 根据文献1 2.5.4.1 每个肋位处应设置实肋板，其中纵剖面处腹板高度 h、厚度 t 及 面板剖面积 a 应不小于按下列各式计算所得之值： h=42(b+d)-70 =42（9+3.2）-70 =442.4mm t=0.01h+3=0.01442.4+3 =7.42mm a=4.8d-3=4.83.2-3 =12.36 2 cm 货舱区： a=14.4 cm2（满足） 12012 9 式中： b船宽，9.0m； d吃水，3.20m。 根据文献1 2.5.4.2、2.5.4.4 肋板面板的厚度应不小于肋板腹板的厚度，面板宽度应不 小于其厚度的 10 倍，但亦不必大于 15 倍。在机舱区域内，肋板腹板的厚度应不小于 2.5.2.1 所要求的中内龙骨腹板的厚度。 t=0.06l+6.2 =0.0650+6.6 =9.6mm 式中： l船长，m。 机舱区： a=12.0 cm2（满足） 10012 10 浙江海洋学院毕业生论文 正文 14 2.1.4 舷侧骨架舷侧骨架 2.1.4.1 主肋骨： 根据文献1 2.7.1、2.7.2.1 要求肋骨或舷侧纵骨的最大间距应不大于 1.0m，本船的肋 骨间距是 0.55m，符合要求。除首尾尖舱外，主肋骨的剖面模数 w 应不小于按下式计算 所得值： 2 1sdl ccw =3.6091.050.583.22.62.6 =47.54 cm3 式中： s肋骨间距，0.55m； d吃水，3.20m； l肋骨跨距，2.6m，但无论如何应不小于 (d 为型深)，在从尾尖舱舱壁至距首d 垂线 0.2l 之间的区域内，应取用船中的肋骨跨距，在从距首垂线 0.2l 至防撞舱壁之间的 区域内，应取用该区中最大的肋骨跨距，l 取 2.6m； =3.609 l d d d c 45 . 1 65 . 0 2 6 . 2 7 . 3 45 . 1 7 . 3 2 . 365 . 0 2 系数，当 l90m 时 ， =1.05，当 l90m 时， =1。该船 l 为 50m， 1 c 1 c 1 c 故=1.05。 1 c 根据文献1 2.7.2.7 主肋骨的剖面惯性矩 i 应不小于按下式计算所得之值： i=3.2wl =3.247.542.6 =395.53 cm4 式中：w前文计算的的主肋骨剖面模数，47.54cm3； l肋骨跨距，2.6m。 实船主肋骨：l125757l125757 w=93.56cm3 i=1022.0cm4 2.1.4.2 首尾尖舱肋骨 首、尾尖舱内的肋骨剖面模数 w 和剖面惯性矩 i 应分别不小于按下列两式计算所得 浙江海洋学院毕业生论文 正文 15 之值： w=4.6sdd =4.60.583.23.7 =31.59 cm3 i=3.5wl =3.531.592.6 =287.47 cm4 式中： s肋骨间距，0.55m； d吃水，3.20m； d型深，3.70m； l肋骨的实际跨距，2.6m。 首尾尖舱主肋骨：l125757l125757 w=93.56cm3 i=1022.0cm4 2.1.4.3 甲板间肋骨 甲板间肋骨的剖面模数 w 应不小于按下式计算所得之值： dsdlccw 1 7 . 36 . 22 . 358 . 0 116 . 4 =38.61 cm3 式中： s肋骨间距，0.55m； d吃水，3.20m； l肋骨跨距，m，即为在舷侧量得的甲板间高，且对于甲板间肋骨，当其实际距跨 距小于 2.6m 时，应取 l=2.6m，该船甲板间实际距离为 2.05m，因此取 l=2.6m； d型深，3.70m； c系数，取 c=0.7+4d/d=4.16； 系数，按肋骨所在位置确定：对于上甲板以下第一层甲板间，=1.0，此处取 1 c 1 c =1.0。. 1 c 浙江海洋学院毕业生论文 正文 16 甲板间肋骨：l125757l125757 w=93.56cm3 i=1022.0cm4 2.1.4.4 舷侧纵桁 根据文献1 2.7.3.1 支持主肋骨的舷侧纵桁的剖面模数 w 和剖面惯性矩 i，应分别不 小于按下列两式计算所得之值： w=7.8 bhl2 =7.821.052.12.1 =72.23 m3 i=2.5wl =2.5202.1 =379.21 cm4 式中： b舷侧纵桁支持面积的宽度，2m； h从舷侧纵桁跨距中点至上甲板边线的垂直距离，1.05m； l舷侧纵桁的跨距，2.1m。 实船舷侧纵桁： w=802.34m3 ，i=29397.71cm4 1259 4007 根据文献1 2.7.3.4 由于该船为横骨架形式，机舱区域内，纵桁腹板高度与主肋骨的高 度相同，其腹板厚度 t 和面板的剖面积 a，应分别不小于按下列两式计算所得之值： t=0.023l+6=0.02350+6 =7.15mm a=0.14l+1=0.1450+1 =8 cm2 式中： l船长，50m。 2.1.4.5 横骨架式强肋骨 根据文献1 2.7.4.1 对于支持舷侧纵桁的强肋骨，其尺寸应由直接计算予以确定，计算 时，假定强肋骨两端为刚性固定，强肋骨承受由舷侧纵桁传递的集中载荷(舷侧纵桁的计算 水压头，应为舷侧纵桁的跨距中点至上甲板边线的垂直距离 m)的作用，取许用弯曲应力为 93.2n/，许用剪切应力为 83.4n/。受力如图 2： 2 mm 2 mm 浙江海洋学院毕业生论文 正文 17 图图 2 许用弯矩应力=93.2n/mm2 许用剪力应力=83.4n/mm2 式中 s=3.83m，h=0.85m，b=2.20m 经计算 p=sbh=7.16t=7.010 n 4 3 2 2 2 2 2 2 21 max cm 9 . 395 10 2 . 93 10 3 . 36899 mn 3 . 36899 4 15 . 3 85 . 0 70000 m w l lpl m 实取强肋骨： w=804.57cm3 （满足） i=29766.77cm4。 1259 4007 同时根据所选强肋骨，校核强肋骨的剪切强度： 1259 4007 根据剖面模数计算得：iz29766.77 cm4 e=37.0cm 查梁的弯曲要素表，切力如图 3： 中和轴 图图 3 浙江海洋学院毕业生论文 正文 18 =282791.3n2 2 2 1 2 2 max 4 )85 . 0 24(15 . 3 70000)2( l llpl q cm305.616 5 . 18379 . 0 max s max= =65.03n/mm2 ti sq z maxmax 2 109 . 077.29766 05.6163 .282791 按规范要求，max，满足规范要求。 因为该船机舱位于船尾部、且船侧为横骨架式结构时，则在机舱区域内，应设置间距 不大于 5 个肋骨间距的强肋骨，强肋骨应从内底延伸至上甲板。在横骨架式的机舱区域内， 强肋骨的腹板高度应不小于相邻肋骨高度的 2.5 倍。 在横骨架式的机舱区域内，支持舷侧纵桁的强肋骨的尺寸： 实取强肋骨： w=804.57cm3 （满足） i=29766.77cm4。 1259 4007 在横骨架式的机舱区域内，不支持舷侧纵桁的强肋骨，其剖面模数 w 应不小于按下 列两式计算所得之值： 在最下层甲板以下： 2 5shlw =52.751.0252.052.05 =59.23 cm3 在甲板间 dsdlw5 . 3 =3.52.751.082.161.923 =43.19 cm3 式中： s 强肋骨间距，2.75m； h从强肋骨跨距中点至上甲板边线的垂直距离，1.025m； l强肋骨的跨距，2.05m； d吃水，3.20m； d型深，3.70m。 浙江海洋学院毕业生论文 正文 19 2.1.5 甲板骨架甲板骨架 根据文献1 2.8.1.1 压头的计算须满足表 1 的要求： 表表 2-1 甲板计算压头甲板计算压头 甲板名称及位置计算压头 h(m)设计货物载荷（kpa） 露天甲板（最小构件尺寸） 距首垂线 0.075l 以前 距首垂线 0.075l0.15l 之间 距首垂线 0.15l 以后 主要构件+3；次要构件：1.5 0 h 0 h 主要构件+2；次要构件 1.25 0 h 0 h 0 h 8.5 8.5 8.5 露天甲板（规定货物载荷） 距首垂线 0.075l 以前 距首垂线 0.075l0.15l 之间 距首垂线 0.15l 以后 2 . 19 . 4 0 hp 2 . 137 . 0 0 hp 2 . 114 . 0 0 hp p (8.5) p (8.5) p (8.5) 非露天货物甲板 0.14p，但不小于甲板间的平均 高度 h max（p，7.06h） 居住处所的甲板1.2 仓库处所的甲板2.0 机舱平台以及修理间和机舱物料 间处所的甲板2.6 上层建筑甲板： 第 1 层 第 2 层 第 3 层及以上 距首垂线 0.2l 以前的首楼甲板 0.90，露天部分增加-1.2 0 h 0.60，露天部分增加-1.2 0 h 0.45，露天部分增加-1.2 0 h 同相应位置的露天甲板 甲板的计算压头： 浙江海洋学院毕业生论文 正文 20 以下计算 应不小于按下式计算所得之值，但应不小于 1.2m，也不必大于 1.5m： 0 h )150 3100 ( 1000 2 20 . 1 0 dd l h = )150 2 . 37 . 3 503100 ( 1000 2 20 . 1 =1.90 规范规定船长小于 90m 的船舶，可适当减小其首尾端区域的主要构件的计算压头， 但应不小于相同位置的次要构件的计算压头。 实取50 . 1 0 h 式中： l船长，50m； d型深，3.70m； d吃水，3.20m。 2.1.5.1 甲板横梁 根据文献1 2.8.2.1 甲板横梁的剖面模数 w 应不小于按下式计算所得之值： 2 321 c shlddccw =20.543.73.2+3.240.551.52.12.1 =26.9 cm3 式中： 系数，根据横梁所在区域的甲板(包括桥楼和尾楼甲板)总层数决定：对于 1 1 c 层， =2，对于 2 层，=1.33，对 3 层， =1.05，对于 4 层及 4 层以上， 1 c 1 c 1 c =0.93，对于首楼甲板，=1.33； 1 c 1 c 、系数，见规范中表 2.8.2.1；得=0.54，=0.369=3.24 2 c 3 c 2 c 3 c d型深，3.70m； d吃水，3.20m； s横梁间距，0.55m； h甲板计算压头，1.50m； l横梁跨距，2.1m，计算时取值应不小于 2m。 根据文献1 2.8.2.2 对于露天甲板，甲板横梁的腹板高度应不小于 60mm，其横梁剖面 浙江海洋学院毕业生论文 正文 21 模数 w 不必大于按下式计算所得之值： 2 bshlw =90.551.502.12.1 =32.75 cm3 式中：b型宽，9m。 实船横梁取：l100757 w=69.1cm3 （满足） 2.1.5.2 横骨架式甲板纵桁 对于距首垂线 0.075l 以前的露天强力甲板，其支持横梁的甲板纵桁的间距应不大于 3.6m；对于尾尖舱舱壁以后的上甲板和下甲板，其支持横梁的甲板纵桁的间距应不大于 3m。支持横梁的甲板纵桁的剖面模数 w 应不小于按下式计算所得之值： 2 75 . 4 bhlw =4.754.51.502.22.2 =155.2 cm3 式中：b甲板纵桁所支承面积的平均宽度，4.5m； h甲板的计算压头，1.50m； l甲板纵桁的跨距，2.2m。 甲板纵桁的剖面惯性矩 i 应不小于按下式计算所得之值： i=2wl=2155.22.2 =682.9 cm4 实取： w=448.69cm3 i=12890.9cm4 （满足） 909 3007 l甲板纵桁的跨距，2.2m。 2.1.5.3 横骨架式强横梁 根据文献1 2.8.1.4，对于支持甲板纵桁的强横梁，其尺寸应由直接计算确定。计算时， 假定强横梁两端为刚性固定，并承受由甲板纵桁传递的集中载荷，许用弯曲应力为 124 n/ mm2。 集中载荷如图 4 所示 浙江海洋