船体结构与管系

船体结构与管系第1页/共74页第一节船体强度的基本概念一、总纵弯曲强度1、作用在船体上的力重力、浮力、其它作用力2、船舶在静水中的总纵弯曲变形（1）弯矩与剪力分布特点：（2）船体两端的剪力和弯矩都为0；（3）船体中部的弯矩值最大；（4）距船首尾1／4L处的剪力值最大；第2页/共74页3、船舶在波浪中的总纵弯曲变形（中拱与中垂）甲板与船底受的应力值最大，是主要的总纵强度构件。（等值梁）二、扭转强度三、横向强度由肋骨框架和横舱壁承担横向的强度。四、局部强度局部变形对局部强度和总纵强度都有很大的影响。第3页/共74页第二节船体结构的形式本节内容：一、横骨架式船体结构二、纵骨架式船体结构三、混合骨架式船体结构本节重点：三种结构类型的各自特点第4页/共74页概述1、结构组成1）钢板形成封闭的排水体积约占（60～65％）；2）骨架支撑钢板约占总重的（35～40％）2、船舶骨架种类甲板板架板架结构舷侧板架船底板架舱壁板架第5页/共74页横骨架式船体结构示意图第6页/共74页一、横骨架式船体结构在上甲板、船底和舷侧结构中，横向构件多，排列密，而纵向构件数目少，排列疏特点：1.横向强度和局部强度好，但总纵强度差2.结构简单,容易建造3.舱容利用率高4.空船重量大适用于：内河船和中小型沿海船舶第7页/共74页纵骨架式船体结构示意图第8页/共74页二、纵骨架式船体结构在上甲板、船底、舷侧结构中，纵向构件多，排列密，而横向构件数目少，排列疏。特点：1.总纵强度大，但横向强度与局部强度较弱2.结构复杂，施工工艺复杂3.舱容利用率低，且货物装卸不便4.空船重量小适用于大型油船和矿砂船第9页/共74页混合骨架式船体结构示意图第10页/共74页三、混合骨架式船体结构

在上甲板、船底采用纵骨架式结构,在舷侧、下甲板、首尾部以及需要局部加强的部位结构中采用横骨架式结构特点:1.既满足总纵强度的要求,又有较好的横向强度2.结构较为简单,建造也较容易3.舱容利用率高4.舷侧与甲板、船底的交接处，结构连接性不太好第11页/共74页第三节外板和甲板板本节内容一、外板二、甲板板本节重点板材的名称与厚度分布第12页/共74页一、外板平板龙骨船底列板舭列板舷侧列板舷顶列板第13页/共74页外板的排列与编号1、行号（列号）的规律；2、I、O、Q不作为命名；3、每一列号从底往舷向上编号，再从船尾向船首编号；4、左舷编号为S、右舷编号为P，如SB2、PC3等；5、外板的排列：边接缝与端接缝；并板第14页/共74页列板与接缝插图第15页/共74页外板的厚度分布特点：1、外板厚度在船长方向的分布2、外板厚度沿肋骨围长（船宽）方向的分布3、局部加强第16页/共74页二、甲板板第17页/共74页三.船底塞第18页/共74页四、减摇装置1.舭龙骨(连续型与间断型)

2、减摇鳍3、减摇水舱第19页/共74页第四节船底结构本节内容一、双层底结构二、单底结构三、舭龙骨与船底塞本节重点1.双层底的作用2.双层底结构中各构件的名称、用途与布置3.舭龙骨与船底塞的作用第20页/共74页一、双层底结构是由船底板、内底板及其骨架围成的水密空间结构，设在防撞舱壁与尾尖舱舱壁之间作用：双层底的设置要求第21页/共74页双层底结构示意图横骨架式双层底结构纵骨架式双层底结构第22页/共74页1.纵向构件1)中桁材

2)旁桁材

3)纵骨

4)箱形中桁材第23页/共74页2.横向构件1)水密肋板结构:2)实肋板3)组合肋板4)轻型肋板第24页/共74页舭肘板位置:

用于船底与舷侧骨架的过渡连接

作用:

是保证横向强度与舭部局部强度

设置要求:

每处肋位设置;

厚度与实肋板相同;

减轻孔开口在任何地方的板宽均应不小于舭肘板宽度的1/3

折边宽度应为板厚度的10倍第25页/共74页3.内底板与内底边板第26页/共74页横骨架式双层底结构的组成船底板纵向构件：中桁材旁桁材横向构件：实肋板水密肋板组合肋板与轻型肋板舭肘板内底板与内底边板第27页/共74页纵骨架式双层底结构的组成纵向构件：中桁材、旁桁材、船底纵骨、内底纵骨横向构件：实肋板、水密肋板舭肘板内底板与内底边板船底板第28页/共74页二、单底结构特点：1.结构简单2.抗沉性差3.防泄漏性不强第29页/共74页第五节舷侧结构本节内容：1.舷侧结构中的纵向、横向构件名称与作用2.舷边与舷墙本节重点:1.构件名称与作用4.舷边的类型与特点2.肋骨编号方法3.舷墙的作用第30页/共74页一、横向构件舷侧结构中的横向构件统称为肋骨有普通肋骨和强肋骨；按位置分为：1.主肋骨:2.甲板间肋骨3.中间肋骨:4.斜肋骨（伞形肋骨）：5、强肋骨:第31页/共74页肋骨编号方法及肋距第32页/共74页二、纵向构件第33页/共74页第六节甲板结构本节内容：1.甲板结构中的纵向、横向构件的名称、布置和作用2.舱口围板3.支柱本节重点：1.甲板结构中的纵向、横向构件的名称、布置和作用2.舱口围板的作用第34页/共74页一、纵向构件1.甲板纵桁2.甲板纵骨

第35页/共74页二、横向构件甲板结构中的横向构件统称为横梁1普通横梁：2半梁：3斜横梁4强横梁5舱口端梁6悬臂梁第36页/共74页三、舱口围板四、舷墙五、支柱六、舷边1.直角舷边2.圆弧舷边3.角钢连接第37页/共74页第七节舱壁结构本节内容：

1舱壁类型与作用

2平面舱壁与槽形舱壁本节重点：

1舱壁作用

2舱壁类型

3平面舱壁与槽形舱壁的特点第38页/共74页一、舱壁的作用1提高船舶抗沉能力2可以控制火灾蔓延3有利于不同货种的分隔积载4增加船体强度5液货船的纵舱壁可以减少自由液面对稳性的影响，并参与总纵弯曲第39页/共74页二、舱壁种类1、按用途分：

1）水密舱壁：其中防撞舱壁距首垂线0.05L～0.08L 2）油密舱壁

3）防火舱壁

4）制荡舱壁第40页/共74页2、按结构分主要有平面舱壁槽形舱壁轻形舱壁1）平面舱壁

第41页/共74页2）槽形舱壁第42页/共74页集装箱船货舱与边翼舱第43页/共74页第八节首尾结构本节内容：首部尾部结构及构件名称本节重点：1首部结构与尾部结构及构件名称2首部结构与尾部结构的加强措施首尾结构主要承受局部作用力，所以通常采用横骨架式结构，并作特别加强。第44页/共74页一、首尾部形状1、首部形状垂直形首、前倾式、飞剪式、球鼻首形、破冰形2、尾部形状椭圆形尾、巡洋舰尾、方尾第45页/共74页二、首部结构首部是指距首垂线0.2~0.25L处向着船首的部分.1.首柱2首尖舱的加强措施3首尖舱外舷侧的加强第46页/共74页4船首底部的加强1)对横骨架式双层底结构每个肋位上设实肋板；设间距不大于3个纵骨间距的旁桁材，并尽量向船首延伸。2)对纵骨架式双层底结构每隔一个肋位设实肋板；增加纵骨尺寸；设旁桁材（与横骨架式双层底结构的加强方法相同）。第47页/共74页三、尾部结构尾柱第48页/共74页四、轴隧、尾轴管和轴包架1轴隧设在机舱和船尾之间的水密通道。作用：保护尾轴，便于工作人员对轴系检查、维修。第49页/共74页第九节船舶防火结构本节内容：耐火分隔的等级；防火主竖区和水平区；货船、油船的防火结构本节重点：1A、B、C三个防火分隔等级的概念2防火主竖区的概念及其基本要求3货船、油船的起居区和服务区的防火结构及对耐火分隔上的门的要求第50页/共74页一、耐火分隔等级分为A级分隔、B级分隔和C级分隔三个等级1.A级分隔是指用钢材或其它等效材料制造的舱壁与甲板所组成的分隔，并用防挠材加强，经60min的标准耐火试验结束时，仍能防止烟及火焰通过。2.B级分隔 用不燃材料组成的分隔经30min标准耐火试验结束时,能防止火焰通过，并满足在下列时间内，其背火一面的平均温度，较原温度升高不超过139°C，且任何一点的温度不超过225°C。3.C级分隔是一种由不燃材料组成的分隔。以认可的不燃材料制成，但无需满足防止烟和火焰通过及限制温升的要求。第51页/共74页A级分隔又可细分为4级：

A-60级，A-30级，A-15级，A-0级它们应用不燃材料隔热，使之分别在60min、30min、15min和0min内，其背火一面的平均温度，较原来温度增高不超过139°C，且在任何一点的温度不超过180°C。

B级分隔又可细分为4级：

B-15级15minB-0级0min第52页/共74页第十节冰区加强一、冰级标志B1*、B1、B2、B3、B二、航行于B级冰区船舶的加强措施1冰带概念2首柱的加强3肋骨的加强4外板的加强第53页/共74页第十一节主要专用船的特殊船体结构特点本节内容：油船、集装箱船、散货船、矿砂船的结构特点本节重点：1.货油舱的布置与结构特点2.集装箱船的结构形式与特点3.散装船与矿砂船的结构异同第54页/共74页一、杂货船(Generalcargoship)结构特点

1.二层货舱船，设双层底；

2.配有克令吊等装卸设备；

3.有些设有贵重舱、冷藏舱、深舱等特殊货舱；

4.适货性强，但装卸效率较低。第55页/共74页一、杂货船(Generalcargoship)结构特点1.二层货舱船，设双层底；

2.配有克令吊等装卸设备；

3.有些设有贵重舱、冷藏舱、深舱等特殊货舱；

4.适货性强，但装卸效率较低。第56页/共74页二、集装箱船containership结构特点1.尾机型或中后机型船2.单甲板，宽舱口，舱口与货舱同宽3.舱内设有箱格导轨，舱面配有专用系固设备4.双层壳船体结构，设有大容量压载水舱第57页/共74页三、散装谷物专用船的结构特点

1.单层甲板，设置双层底2.设置顶边水舱和底边水舱3.舱口围较高第58页/共74页四、矿石专运船结构特点1.货容系数较小，船上通常不设装卸设备；2.设有较高的双层底和大容量的翼侧水舱；3.货舱的横舱壁数少4.舱壁设计成斜面形状大容量的翼侧水舱；5.船上通常不设装卸设备；6.尾机型单层甲板船第59页/共74页五、油轮的结构特点

1.尾机型船；2.货油舱与其他舱舱室间设有隔离舱；不少于0.76米3.多数油轮货舱内设有纵隔壁；4.货舱口较小，货舱上部设置膨胀舱口5.设有专用压载水舱6.属最小干舷船；7.甲板上设有人行步桥8.甲板上设有各种管系。第60页/共74页第十二节船舶管系本节内容：舱底水管系、压载管系、空气管、测量管、甲板排水管系及通风管系本节重点：各种管系的布置、作用与基本要求第61页/共74页一.概述：组件：管、泵、阀、仪表与附件；分类：舱底水管系，压载管系、消防管系，通风管系，货油管系，甲板水管系，日用水管系，甲板排水管系。管系的布置形式：集中、独立、分组、环形集中布置形式独立式的设备多、重量大、造价高、占地多，但损坏时对全船的危害性小；集中形式则相反；分组布置则介于两者之间。对于双层底内的压载水舱，都是采用集中布置形式。第62页/共74页二、舱底水管系又称污水管系。布置在双层底中，与机舱相连接。1作用

2组成及各部分布置要求 污水沟和污水井 吸口与过滤器舱底水泵舱底水管泥箱油水分离器第63页/共74页三、压载水管系1作用2组成及各部分布置要求 压载舱吸口压载水管调拨阀箱第64页/共74页四、空气管与测量管1空气管：2测量管第65页/共74页五、通风管系1作用2方式自然通风、机械通风、空调3通风筒形式烟斗式、排风筒式、鹅颈式、蘑菇形4通风管系的布置要求5通风管系使用注意事项第66页/共74页第十三节船体结构用钢材及其连接方法

本节内容：一、船体结构用钢材的等级与类型二、船体构件的连接方法本节重点：

1船体结构用钢材的等级与类型

2气焊的用途

3焊缝的形式

4焊接的特点

5焊缝的检查方法

第67页/共74页一、船体结构用钢材1钢材的分类：两大类10个等级1）一般强度船体结