150t冷藏船结构设计

150t冷藏船结构设计一、概述1.1本船主要工作于长江的内河小型货船，结构按《钢质内河船入级与建造规范》（2002）简称《内规》和对A级航区要求进行设计。1.2骨架设计船底：机舱后壁至防撞舱壁为双层底横骨架式。舷侧：横骨架式肋骨交替肋骨制。甲板：横骨架式。1.3结构材料全船结构采用一般强度船用结构钢，即ZCA钢，σ3=235Mpa。1.4结构尺寸选择的原则：（1）主要构件的布置确保结构的有效连续性。（2）主要构件的腹板厚度tw=0.01sw（sw为扶强材的腹板高度，tw为腹板的厚度）面板的剖面面积Af=dwtw/150（cm2）（3）主要构件防倾肋板1.5主要尺寸数据总长Loa=49.9m计算船长L=45.00m设计吃水T=2.80m最大吃水T=3.10m型宽B=8.60m型深D=4.00m设计排水量D1=598t最大排水量D2=684t肋骨间距s=0.55m骨架形式：双底单甲板横骨架式L/D=11.25B/D=2.15二、外板设计2.1船底板船舶中部底板厚度应不小于按式（10－9）计算所得之值T=a（αL+BS+r）a航区系数，A级航区取a=1，α=0.076β=4.5γ=－0.4t1=1×（0.076×45+4.5×0.55－0.4）=5.495mm≈5.5mm船底板t2=4.8sd+r取s=0.55md=2.8mr=1.25m得t2=4.8×0.55×2.8+1.25=5.3mm实取t=7mm2.2平板龙骨按《内规》平板龙骨宽度应部小于b，船中部平板龙骨应按船底厚度增加1mm。b≥0.1B=0.1×8500mm=850mm实取t=8mmb=1000mm2.3舭列板按《内规》舭列板厚度应按船中部船底厚度增加0.5mm，实取t=8mm。2.4舷侧外板按《内规》其厚度部小于强甲板边板厚度的085倍，宽部小于0.1D.T>0.85×8mm=6.8mm实取t=8mmb=0.1D=0.1×4000mm=400m实取b=500mm三、甲板3.1甲板半剖面积该船甲板板为横骨架式按《内规》按A=B2（αL查表10-9取α=0.48，β=1.08A=8.524×（0.48×45+10.8）=137.70cm2实际甲板半剖面积甲板板7×26.50=185.5cm2甲板纵桁⊥5×合计197cm2A1=197cm2>137.70cm2满足强度四、双底骨架设计按实际情况双底高h=900mm，每2档肋位一实肋板，不设实肋板的部位设组合肋板，肋距s=0.55m0.55×2=1.1m<2.5m满足要求4.1中桁材合旁桁材该船中部货舱区平板龙骨厚度t=8mm按《内规》中桁厚度t=8mmh/t=900/8=112.5>100设置垂直扶强材按《内规》扶强材宽度为厚度的8倍，故采用扁钢8×70为扶强材。按《内规》旁桁材与船底板同厚t=7mm4.2实肋板和水密肋板按《内规》实肋板厚度与所在部位的船底的厚度相同，取t=7mm。水密肋板与实肋板高度比为900/7=128.57>100设置加强筋。加强筋其间距部小于双层底高度的2倍，实取1800mm故采用8×70为加强筋。4.3内底板按《内规》t1=0.04L+4.5S+0.4t2=5.5sh本船内底板计算水柱按规范规定为h=3.1m将各已知条件代入上面两式分别得t1=0.04×45+4.5×0.55＋0.4=4.67mm≈5mmt2=5.5×0.55×3.1=5.326mm实取厚度t=7mm>5.326mm4.4组合肋板按《内规》，组合板的船底骨材剖面模数应部小于按下式计算所得值W=3.8s（d+r）l3本船航行于A级航区，取r=1.25，s=0.55，d=2.8m，l=1.65m得W1=3.8×0.55×（2.8+1.25）×1.652=23.045cm3实取该船舶底骨材为不等边角钢L100×63×6（查表）其连带板在内底剖面模数w=54.6015cm3＞23.045cm3内底板的剖面模数应不小于船底骨板的0.85倍23.045×0.85=19.59cm3实取船内底骨材为不等边角钢L100×63×6其连带板在内的剖面模数W=54.6015cm3>19.59cm3(满足要求)五、舷侧骨架5.1主肋骨按《内规》，主肋骨剖面模数W应不小于按下列计算所得之值W=ks（d+r）l3（cm3）取k=3.8，s=0.55m，d=2.8m，r=1.25m，l=3m得w=3.8×0.55×（2.8+1.25）×32=76.18cm3实取L=110×70×8（查表）其连带板在内的剖面模数w=89.76cm3>76.18（带板6×550）六、甲板骨架设计6.1普通甲板横梁按《内规》横梁的剖面模数w应不小于按下式计算所得之值。w=5cshl3（cm3）按强力板A级航区取c=1.45，s=0.55m，h=0.5，l=2.6m得W=5×1.45×0.55×0.5×2.62=13.478=cm3按《内规》，强力甲板横梁的剖面惯性矩I应不小于按下式计算所得值：I=3wl=3×13.478×6=105.13cm4实取L=63×40×6(查表)连带板载内的剖面模数W=21.55>13.478剖面惯性矩I=128.9>105.13（带板6×550）满足要求6.2甲板纵桁按《内规》，横骨式的甲板纵桁剖面模数W应不小于按式中计算所得值W=kcbhl2（cm3）取强力甲板k=0.03L+48=0.03×45+4.8=6.15c=1.45b=1.6h=0.5mc=3.3代入得W=6.15×1.45×1.6×0.5×3.32=77.69cm3按《内规》甲板纵桁的剖面惯性矩I应不下雨下式计算所得值I≥2.75wl（cm4）=2.75×77.69×3.3=705.04cm4试取⊥5编号构件名称尺寸（mm）构件面积Ai（cm2）至参考轴距离Zi（cm）静矩AiZi（cm3）惯性矩自身惯性矩1带板6×5503316528844802腹板5×1608864512170.73面板7×503.500004总和∑A=44.5B=592C=9130.7e=BA=592I1=c-Ae2=9130.7-44.5×13.32=1259cm4满足要求I1=1259>705.04满足要求W1=466.3×77.69实取⊥5×1607×6.3甲板强横梁按《内规》强横梁的剖面尺寸取与甲板纵桁相同实取⊥5七、平面舱壁7.1舱壁板厚度按《内规》t=ksh+l取k=3.2，s=0.55m，h=3.2，c=0得t=3.2×0.55×3.2+0=3.15mm实取底列板t=6mm，其它t=5mm。7.2平面舱壁扶强材按W=kshl3（cm3）取k=3.0，s=0.55m，h=3.2m，l=2.5m取W=3.0×0.55×3.2×2.52=33cm3试取L=90×56×5W=37.592>33满足要求实取L90×56×5八、舱口8.1舱口围板厚度按《内规》，t=0.1L+2.5=0.1×45+2.5=7mm实取t=8mm舱口围板伸出甲板以上600mm，下缘伸入甲板以下350mm8.2舱口水平桁实取L90×56×5(舱口围板顶缘以下150mm)8.3舱口围板实取-55×6编号构件名称构件尺寸A（mm）剖面积A（cm2）至基线距离Z静距Az（m2m）惯性矩自身惯性1平板龙骨8×100080----2船底板7×1650115.5----3船底板7×1200840.1512.61.89-4舭列版8×650520.4523.410.5318.35船侧外板8×27502202.555013571386.36舷侧顶列板8×500403.4136462.48.337中桁材8×950760.430.412.165.728旁桁材7×95066.50.426.610.485.019内底板7×4150290.53.2929.62974.72-10甲板纵桁511.53.944.9175.71-11甲板板6×265015946362544-A=1195B=2389.5C=8990.15(1)剖面中和轴到基线距离d=BA=2389.51195剖面惯性矩：I=2(c-dB)=2﹙8990.15－2.0×2389.5﹚=8422.3cm2·m2船底板处剖面模数为：W=Id=8422.32.0=4211.15