船舶结构与强度课设计算书范本供参考2

1、目 录1设计计算标准1.1设计标准31.2结构型式31.3主尺度及尺度比32外板及内底板2.1船底板32.2平板龙骨42.3舭列板42.4舷侧外板42.5舷侧顶列板42.6局部加强42.7内底板53甲板板3.1舯部强力甲板半剖面面积53.2强力甲板板53.3甲板边板53.4甲板开口53.5上层建筑甲板54船底骨架4.1实肋板54.2中内龙骨74.3旁内龙骨74.4主机基座74.5内底骨材85船侧骨架5.1普通肋骨85.2强肋骨85.3舷侧纵桁95.4肘板96甲板骨架及支柱6.1甲板横梁96.2甲板强横梁 106.3梁拱 106.4甲板纵桁 106.5舱口端横梁 116.6支柱 117舱壁及扶强

2、材7.1横舱壁板117.2垂直扶强材 117.3桁材 127.4纵舱壁 128艏艉结构、艉轴架结构8.1艏柱 128.2艏尖舱骨架 128.3艉轴架 129上层建筑与甲板室9.1围壁板 139.2横梁 139.3纵桁 1310舷墙、栏杆、护舷材10.1舷墙、栏杆 1410.2护舷材 14附:思考回答题及设计体会货船结构规范计算书1.设计计算标准1.1 设计标准本拖轮为钢质工程船舶，按照CCS钢质内河船舶入级与建造规范(2002)、钢质内河船舶入级与建造规范（修改通报）（2004）对B级航区的要求设计并校核强度。1.2 结构型式 本货船为双底单甲板横骨架式交替肋骨制结构。 1.3 主尺度及尺度比

3、总 长 Loa=49.98 m , 垂线间长 Lpp =47.78 m型宽 B10.20 m 型深 D=3.38 m 设计吃水 d =2.78 m (A级) , d=2.90 m(B级)肋骨间距 s=0.5 m 方型系数 Cb=0.9202.外板及内底板2.1船底板（2.3.2.1）按2.3.2.1,2.3.2.2及7.2.1.1要求，船底板厚度t应不小于按下列式计算所得之值：t1=a(L+s+) mm 式中： a=1,=0.05,=3.9,=1.0,L=47.78,s=0.5, 则t=1×(0.05×47.78+3.9×0.5+1.0)=5.24mm t2=K

4、mm 式中: K=0.85,L=47.78 则t=0.85×=5.88mm 实取t=6mm.2.2 平板龙骨（2.3.1., 7.2.1,2）按2.3.1 ,7.2.1.2在全船长度范围内按船底板厚度增加1 mm.宽度b0.1B,且不小于750mm, t=4.89+1.0 mm=5.89mm,b0.1×10.20 m=1020 mm. 实取t=7 mm, b=1020 mm.2.3 (2.3.3, 7.2.3)按2.3.3, 7.2.3，舭列板厚度为船底板厚度增加1mm, t=5.88+0.5=6.38 mm . 实取为t=7mm。2.4舷侧外板(2.2.4, 7.2.2)

5、舷侧外板的厚度在全船长范围内与船底板厚度相同,取t=6mm.2.5 舷侧顶列板(2.3.5)按2.3.5.1要求，舷顶列板的宽度应不小于0.1D，且不小于250mm.舷侧顶列板的宽度b=0.1×3.38m=338 mm.按2.3.5.2要求，舷侧顶列板的厚度应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，即t=0.85×7=5.95 mm,或t=4.89+1=5.89 mm.实取为舷侧顶列板7×500。2.6 内舷板(纵舱壁) 内舷板与舷侧外板厚度相同,t=6mm.2.7局部加强(1)按2.3.8.1主机机座下的船底板较中部船底板厚度增加12mm,5

6、.88+2=7.88mm,实取t=8 mm.(2)按2.3.8.1轴架、轴出口处的外板另加复板t=8 mm.(3)按2.3.9 外板开口处设与外板等厚的复板补强.2.8 内底板 内底板高度750mmt=5.5s装金属矿石时:q=9.67,装非金属矿石时:q=7.37q取9.67则t=5.5×0.5×=8.56mmt=Kt=1.3×6=7.8mm实取t=9mm.3.甲板板3.1强力甲板(1):舯部强力甲板半剖面面积按7.2.5.1 A=0.5B(L+)=0.5×10.20×(0.30×47.78+3.80)=92.48cm 实际半剖面面

7、积a=a+a+a=172.5cm,式中:a=110×0.8=88cm,a=15.6cm,(甲板纵桁),a=20cm (护舷材半剖面面积(×17/4+11.5)×0.8)(护舷材剖面积50%有效). (2):最小厚度根据表2.4.1.2,t>4mm.现取t=6mm. (3):载货部位甲板厚度根据规范:t=6.3s=6.3×0.5×=3.52mm.现取 t=6mm.3.2甲板边板(1):船中部甲板边板t=1.1=1.1×=7.6mm.实取8mm.(2):船中部以外货舱区域内的甲板边板可较中部甲板边板小1mm，现取8mm.(

8、3):货舱区域外的甲板边板可以逐渐减至甲板相同厚度，即t=5mm.3.4甲板开口按2.4.1.5 本船开口宽度7.0m0.8B=8.16 m, 2.4.1.6 机舱开口角隅应为圆角,圆角半径r7.0×0.1=0.7 m,实取舱口角隅半径r=800 mm. 圆角半径大于或等于610mm或采用抛物线，椭圆形的舱口角隅时，可不须补强。抛物线形，椭圆形舱口角隅的尺寸应符合图2.4.1.6(2)的规定3.5上层建筑甲板按2.4.3 非强力甲板厚度一般不小于3.0 mm,本船参考型船实取主甲板=6mm,驾驶甲板=4mm,顶蓬甲板=4mm.4.船底骨架按双底纵骨架式计算,分为机舱和船员舱二个主要部

9、分.4.1实肋板 (2.6.2)按2.6.2.1不论骨架形式，其间距应不大于2.5m,实取2m。按2.6.2.2实肋板厚度与所在部位的船底板厚相同，应不小于5mm,实取6mm按2.6.2.3实肋板的腹板高度与厚度之比大于100时应在实肋板的腹板上设置垂直的加强筋。加强筋厚度与实肋板的厚度相同，宽度为厚度的8倍，间距不大于双层底高度的2倍。实取加强筋厚度为6mm，宽度为48mm，间距为500mm。4.2水密肋板(2.6.3)水密舱壁的下方尽可能设置水密肋板，其厚度与实肋板相同，加强筋设置除符合本节2.6.2.3的规定外，其间距应不大于双层底高度，实取500mm。4.3中桁材(2.6.4)中桁材应

10、连续贯通，厚度应与所在部位的平板龙骨的厚度相同，不小于相连实肋板的厚度，实取船中部位中桁材厚度为7mm。4.4旁桁材(2.6.5)旁桁材是由间断的板构成，厚度规定同中桁材，实取中部为7mm。纵骨架式的旁桁材应在实肋板间距的中点设置一道加强筋，其厚度与桁材厚度相同，实取7mm，宽度为厚度的8倍，实取56mm。旁桁材间距:纵骨架式应不大于4.5m,实取4mm。4.5船底纵骨与内底纵骨4.5.1船底纵骨W=0.85×112.65=95.75cm3取L8×120×120,带办为6×500,计算得w=145.65>95.75.符合要求.4.5.2内底纵骨装金

11、属矿石时:w=8.8 装非金属矿石时:w=8.6(LB/l1b1)sdl3取二者中大者:计算得w=112.65cm3取纵骨L8×120×120,带板取9×500.w=148.05>112.65,符合要求.4.5.3开孔内底板上的人孔应尽量开在双层底舱的对角出，并用水密盖封闭。实肋板与旁桁材均应开始人孔,开孔位置应沿船长,船宽方向尽量呈直线排列.孔与孔之间的距离应不小于双层底的高度(750mm).按2.6.2.2 W=Ks(fd+r)l cm 4.5.4主机基座 主机机座纵桁面板厚度 t=1.55+3.6 (mm)= (mm) 式中:=331KN,(单机额定功

12、率450HP), 实取t=15 mm.主机机座纵桁腹板厚度t=(0.1h+0.6)=(0.1×0.9+0.6)×14.301=mm. 式中: 腹板高度h=0.9m,实取t=12 mm. 横隔板及横肘板厚度t=0.77t=0.77×9.87=mm.实取t=10 mm.取主机机座纵桁,横隔板及横肘板。5.舷侧骨架5.1普通肋骨 按1.2.1.4; 2.7.1.1;2.7.1.2肋距600mm,本船采用交替肋骨制,肋距取500mm, 按2.7.2;7.3.1普通肋骨的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：W = Ks(d +r)l2 cm3 式中：s=0.50m d=2

13、.90 m r=1.25 m K=4.9 l=2 mW=4.9×0.50×(2.78+1.25)×22=39.49cm式中:自航船,设舷侧纵桁,K=4.9, =m,普通肋骨跨长,取舷侧纵桁至船底的距离。实取L6×75×75，带板6×500 ，其W=43.82>39.49 。符合要求5.2强肋骨强肋骨模数W应不小于按下式计算所得之值：W = 6s(d+r)l2cm3式中：s:每四档设一强肋骨,故s=2m.d=2.78m,r=1.25m,l=1.3.W=81.73cm强肋骨尺寸取,带板为6×500,计算得w=119.05&

14、gt;81.73,符合要求.5.3舷侧纵桁(2.7.4，2.13.2.2，7.3.3)舷侧纵桁的剖面尺寸应与强肋骨相同。实取机舱内舷侧纵桁5.4撑材水平撑材的的剖面积a应不小于按下式计算所得之值a=sl2 s=0.5,l=2.6a=0.5×2.62=3.38cm25.5舷侧纵骨规范要求的剖面模数W=4.63s(d+r)l2. s=0.5,l=2,d=2.78(A级航区),r=1.25(A级航区).所以W=4.63×0.5×(2.78+1.25) ×2×2=37.50 cm实际取L6×75×75,带板取7×500,计

15、算得W=43.82>37.50.符合要求.5.6肘板 舭肘板（图9.6.6.1）与船内底板:9×200×200. 梁肘板（图9.6.6.3）根据规范要求取5×100×1006.甲板骨架及支柱6.1甲板横梁(2.8.1)每个肋位上设置横梁,隔四档设强横梁.按2.8.1.1,2.8.1.2,甲板横梁的剖面模数W和惯性矩I应分别不小于按下列两式计算所得之值：W = 5csh2 cm=5×1.45×0.5×0.5×2.612.25cmI =3Wcm =3×12.25×2.6=95.55cm.式中：

16、c=1.45 (A级强力甲板)h=0.5 m,=2.6 m,(横梁跨长)实取机舱内:L50×75×6 ,带板6×500 ,W=27.02>12.25,I=113.5>95.55.符合要求.机舱外:L50×75×6 , 带板6×500 ,W=27.02>12.25,I=113.5>95.55 ,符合要求.6.2甲板强横梁(2.8.1, 2.8.5.4)在强肋骨的部位应设置强横梁.纵骨架式强横梁：W=8csh=8×1.45×0.5×2×2.6=78.42cm其中c=1.45(

17、A级行区)，h=0.5m,s=2m,l=2.6m实取，带板为6×500，模数为130.00>66.81.符合要求6.3甲板纵桁纵骨架式甲板纵桁剖面尺寸与纵骨架式强横梁相同6.4梁拱按2.8.1.3 h=B/50=1020/50=20.4 mm, 实取h=21 mm. 6.5 机舱内甲板纵桁(舱口纵桁) W = K(ch= 5.19×(1.45×0.5×+0.25××2.6=44.45cm式中: K=0.025L+4.0=0.025×47.78+4.0=5.19,按四角设支柱,取K=5.19, c=1.45, h=0.5

18、,h=0.25,b=4,b=2.4,=2.5 m. 取带板6×500, W=244.37>44.45 cm .符合要求.6.6舱口端横梁按2.8.6 W = 0.8pcm=0.8×19.89×4.4=70.01cmI =3Wcm=3×144.79×5.4=2345.6 cm式中:p=9.8Ch(F0+F6)=9.8×1.45×0.5×(0.6+2.2)=19.89 KN, c=1.45, h=0.5, F0=2.4×0.25=0.6m, F6=4.4×0.5=2.2,=4.4 m(31)

19、取带板6×500, W=252.38>70.01.符合要求.6.7支柱按2.11.2.1 P=9.8cabh=9.8×1.2×4×1.9×0.5=44.69 KN,(机舱右舷舱口纵桁中点23肋位支柱,1927 a=4.0 m,b=1.9 m,支柱长度， 查规范表2.11.3.1 采用无缝钢管76×6 ,许用负荷P=115.7KN 。)7 舱壁及扶强材全船设水密横舱壁六道，艏尾升至升高甲板，横舱壁最大间矩11m6D=6×3.38=20.28 m,满足2.12.1.3 的要求。水密舱壁上均不开门。7.1横舱壁板全部水密横舱

20、壁板厚度均按2.12.2深舱选取。7.1.1 艏尖舱防撞舱壁：h=3.6 m，扶强材间距s=0.5 m,按t=Ks mm =4.0×0.5×+0.5 =4.72mm,式中:K按表2.12.2.1深舱k=4.0,C=0.5 。实取该舱壁下列板t=5mm，上列板t=5mm 。7.1.2干货横舱壁k=3.2,c=0.5,h=2.6m, t=Ks mm =3.2×0.5×+0=2.58mm实取舱壁下列板t=4mm,上列板t=4mm7.2 垂直扶强材 一般扶强材按2.12.3.2要求，平面舱壁扶强材的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：W= Kshl cm3按舱

21、壁类型列表计算如下： Ks(m)h(m)l(m)W(cm3)实取W(cm3)90#防撞舱壁4.80.5 1.3 2.00 10.4 L50×50×6 19.6417.86#舱壁30.5 1.3 2.00 7.8 L50×50×6 19.643#防撞舱壁4.80.5 1.3 2.00 10.4L50×50×6 19.6437.39#舱壁30.5 1.3 2.00 7.8 L50×50×6 19.647.2.2支持甲板纵桁的扶强材其连同带板的剖面积a按2.11.3.3 a= cm 式中:P 按2.1.2.1 P=9.8

22、cabh =9.8×1.2×4×1.9×0.5=44.69 KN =119.56-4.9×10() N/mm 。实取扶强材L50×50×6 ，带板5×425，其面积a=15+6.125=21.13 cm I=188 cm，惯性半径r= =2.98 cm ,=67.11120 =119.56-4.9×10(67.11)=97.49 N/mm 。a=10×44.69/97.49=4.57cm,实取a=21.13cm4.57 cm.满足要求.7.3桁材按2.12.4.3，要求，垂直桁及水平桁的剖面模数

23、W应不小于按下式计算所得之值：W= Kbhl cm3W=4.8×1×3×2×2=57.6cm3实取: 桁材 ，W=119.04>57.6,符合要求.7.4 纵舱壁 （1988）纵舱壁板按2.12.2实取底列板t=5mm, 上列板t=5mm.扶强材按2.12.3.2 2.12.3.3 W= Kshl2 cm = 4.0×0.5×2×1.3= 6.76cm实取 L50×50×68艏艉结构、艉轴架结构8.1艏柱按2.13.1.1 采用板型艏柱,应较中部船底板增厚2mm, t=5.88+2=7.88 mm,

24、实取t=8 mm.艏柱内设置纵向加强筋,t=8 mm，与中龙骨有效的连接。横肘板取t=8 mm，间距0.8 m .8.2艏尖舱骨架按2.13.2.1 每个肋位设实肋板,中内龙骨按型线升高。8.3艉柱D<4m:推进器柱宽度:b=0.55L+11D+80=143.46mm,取144mm推进器柱厚度:t=0.25L+5D+20=48.85mm,取49mm8.4艉轴架（2.13.4）按2.13.4.7 单臂艉轴架在与船壳外板连接处的横剖面对纵向中和轴的剖面模数W1.05d cm =1.05×14× cm= cm式中:d艉轴架处的螺旋桨轴直径,14 cm 。D，螺旋桨直径，14

25、4 cm， 按规范图2.13.4.7量取的轴架跨长0.8 m 。实取单臂艉轴架横剖面如图:长轴2a=40 cm, 短轴2b=14 cm,其w=0.63ab=0.63×20×7=617.40 cm9上层建筑与甲板室按2.16.2.1:2.16.2.2:2.16.2.3 上层建筑围壁板采用平壁板及压筋板两种。9.1围壁板9.1.1 机舱棚取t=5 mm 。主甲板室围壁取t=3mm，压筋高度15，压筋轴线间距s=300 mm，顶圆半径R=15 mm，W=0.92 cm,采用半圆压筋板剖面,要求的W=3s cm =3×0.3×2.6=6.08cm 。平围壁扶强材

26、W=3s cm =3×0.3×2.6=6.08 cm，取L45×28×4 ，带板4×500，其w=7.5 cm,机舱棚围壁扶强材取L63×40×5, 带板5×500, 其w=17.77 cm9.2 横梁驾驶甲板横梁h=0.35 m, W=5chs cm=5×1.0×0.35×0.5×2.6=5.92 cm实取横梁L45×28×4 ，带板4×500，其w=7.61>5.92,符合要求。顶蓬甲板横梁h=0.2 m, W=5chs cm=5

27、15;1.0×0.2×0.5×2.6=3.38 cm实取横梁L45×28×4 ，带板4×500，其w=7.61>3.38,符合要求。9.3纵桁9.3.1 艇甲板纵桁按2.8.3 ;2.8.1.1 w=Kcbh cm ,I=2.75w cm,式中:K=0.03L+4.8=0.03×33.6+4.8=5.808, W=5.808×1×1.26×0.35×4.5=cm。I=2.75××4.5=cm实取3151 ,带板4×500,其W=79.46 cm,I=981.65 cm。 2631 , 带板4