1.4（2021更新） (1)课件讲解

任务四

船体结构与构件能力目标：1、了解船体的骨架形式和作用。2、掌握现代船舶的结构和构造基本形式，构件的名称和作用。学习任务：在分析船体受力的基础上，掌握船体不同部位加强的一般规律。授课方式：知识介绍任务四

船体结构与构件

钢质海船的船体结构：都是由钢板和骨架组成的。

船体的甲板和外板（包括舷侧外板、舭部外板、船底外板）是由钢板制成的，形成一个水密的外壳。在甲板板和船体外板的里面,布置着许多骨架支撑着钢板。

这些骨架是由型钢沿着船舶纵向，横向和竖向纵横交错地排列着，并且相互连接在一起构成的，也称为船体板架或框架。这样，船体形成一个外部由骨架和钢板包围着，中间是空心的结构。任务四

船体结构与构件一、船体骨架形式按结构中骨架的排列方式横骨架式船体结构纵骨架式船体结构混合骨架式船体结构任务四

船体结构与构件1．横骨架式船体结构一、船体骨架形式船体甲板板和外板里面的支撑骨架横向布置较密，而纵向布置较稀任务四

船体结构与构件1．横骨架式船体结构一、船体骨架形式

横骨架式船体结构，是由一系列的间距很小和横向环绕着船的肋骨框架组成的。

肋骨框架包括船底肋板、舷侧肋骨和甲板下横梁,以及把它们之间相互连接起来的肘板。

肋骨框架的作用是加强船体外板和甲板,并共同承担着船体的横向强度。

纵强度,主要由船体外板和甲板以及少量的纵向大型构件来承担。任务四

船体结构与构件1．横骨架式船体结构一、船体骨架形式

优点是：船体结构强度可靠，结构简单，建造容易。舱内肋骨和甲板下横梁尺寸较小，结构整齐，不影响装卸货物。

缺点是：船体的纵向强度主要是由甲板板和船体外板来承担。为了承担较大的纵向强度，必须把甲板板和外板做得较厚，增加了船体重量。故横骨架式船体结构适用于要求纵向强度不大的中小型船舶。任务四

船体结构与构件2．纵骨架式船体结构一、船体骨架形式在甲板和外板里面的支撑骨材纵向布置得较密、横向布置得较稀任务四

船体结构与构件2．纵骨架式船体结构一、船体骨架形式1）在横向布置少量的强肋骨、强横梁和肋板组成的大型肋骨框架。2）

横强度主要是由大型肋骨框架及其附连的甲板和外板来承担。3）船体外板和甲板板与纵向连续构件一起承担着纵强度。船的首尾端是采用横骨架式结构。任务四

船体结构与构件2．纵骨架式船体结构一、船体骨架形式

优点是：

1）船体的纵向强度大，甲板板和船体外板可以做得薄些，船体重量轻。2）货船内布置着大型肋骨框架，有碍货物装卸，不过它不妨碍液体货物装卸。3）纵骨架式船体结构，主要用在纵向强度要求较高的大型油船上。任务四

船体结构与构件3．混合骨架式船体结构一、船体骨架形式1）主船体的中段的强力甲板和船底采用纵骨架式结构2）舷侧和下甲板上采用横骨架式结构3）首尾端采用横骨架式结构。任务四

船体结构与构件1．船体构件的分类二、船体构件和结构的分类

结构构件：在船体结构中每一个加工单元就称为一个构件（如一块钢板、一根角钢）。每一个构件按在船体中所处的位置和作用不同，有着不同的名称。如由角钢制成的构件，在甲板下面纵向布置的称为甲板纵骨、在甲板下横向布置的称为甲板横梁、在舷侧竖向布置的称为肋骨、布置在舱壁板上的称为舱壁扶强材。任务四

船体结构与构件2．船体结构的划分二、船体构件和结构的分类根据船体结构特点货舱区域结构机舱区域结构首尾端区域结构船底结构舷侧结构甲板结构舱壁结构任务四

船体结构与构件1．外板名称三、外板这三部分船壳板，统称为船体外板，简称外板，又称船壳板，位于主船体两舷侧的船壳钢板，称为舷侧外板。船底部的外壳板，称为船底板。从船底过渡到两舷侧转弯处的船壳板，称为舭部外板。任务四

船体结构与构件2．外板作用三、外板（1）保证船体的水密性。（2）承担船体总纵弯曲强度、横强度和局部强度。（3）承担舷外水压力、波浪冲击力、坞墩的反作用力、外界的碰撞、挤压和搁浅等作用力。任务四

船体结构与构件3．外板厚度的分布三、外板（1）外板厚度沿船长方向分布：一般船舶的最大总纵弯曲力矩都是作用在船中0.4L船长区段之内，该区段内外板厚度最大，而向船的首尾两端逐渐减薄。平板龙骨从首至尾厚度保持不变。（2）外板厚度沿肋骨围长方向分布：平板龙骨和舷顶列板较其它列板都厚一些。（3）局部加强：在易产生应力集中的部位，受振动力或波浪冲击力较大的部位都需将外板加厚或加覆板。如船壳外板开口周围、外板的连续性发生突然变化的部位以及船首部位受波浪砰击力作用的船底外板和舷侧外板等处。任务四

船体结构与构件1．甲板板的厚度分布和板的排列四、甲板板（1）甲板板的厚度：若有多层甲板，因强力甲板（或上甲板）距中和轴最远，是承担总纵弯曲应力的主要甲板，故强力甲板在各层甲板中是最厚的甲板。在船体总纵弯曲时承担着最大抵抗力的甲板，称为强力甲板，一般船舶为上甲板。（2）甲板板的排列：从舱口边至舷边的甲板板，钢板是纵向布置的，长边沿着船长方向并且平行于甲板中线。在舱口之间以及首尾端的甲板，因地方狭窄一般将钢板横向布置。任务四

船体结构与构件2．甲板舷边连接四、甲板板

由于强力甲板与舷侧外板相交成直角，易产生应力集中，又远离中和轴，是一个高应力区域，船体往往在该区域首先发生断裂，故舷边连接一直是船体强度需要特别注意的地方。任务四

船体结构与构件3．甲板开口处的加强四、甲板板甲板板上的开口，由于损失了部分甲板断面面积，同时开口的角隅处易产生应力集中，故必须予以补偿和加强。（1）甲板上的人孔：采用园形或椭园形的人孔，一般勿须加强，但椭园形人孔的长轴一定要沿着船长方向。（2）货舱口等矩形大开口：矩形开口的长边是沿船长方向布置的，开口的四个角隅做成园形或椭园形，在开口角隅处的甲板板要用加厚板或覆板予以加强。任务四

船体结构与构件五、船底结构船底结构：分单底和双层底。单底是由船底板和船底骨架组成的单层船底结构。双层底是由船底、内底板以及两者之间的船底骨架和空间所组成的双层船底结构。若按船底骨架构件的排列型式，有横骨架式和纵骨架式。船底结构横骨架式单底结构纵骨架式单底结构横骨架式双层底结构纵骨架式双层底结构任务四

船体结构与构件五、船底结构1．横骨架式单底结构主要用于小型船舶上，结构简单、施工方便、但抗沉性差。任务四

船体结构与构件五、船底结构2．纵骨架式单底结构主要用在小型军舰及油船上，结构布置特点是在船底纵向布置许多较小的船底纵骨，而肋板是每隔３～４个肋位布置一道。任务四

船体结构与构件五、船底结构3．横骨架式双层底结构双层底的作用

①万一船底破损，内底板可以制止海水进入舱内，保证船舶与货物的安全。②增强船底强度，包括总纵弯曲强度、横向强度与局部强度。③把双层底内部空间分隔成舱柜，可贮存燃料、淡水，空船时装压载水，不仅有效地利用空间，而且可调整纵倾和吃水，降低船的重心，增加船舶稳性。任务四

船体结构与构件五、船底结构4．纵骨架式双层底结构纵骨架式双层底结构，是双层底内纵向布置的构件较密、而横向布置的构件较稀。在双层底内的中底桁、旁底桁、主肋板、水密肋板、舭肘板等构件，与横骨架式双层底内的相应构件基本相同。两种双层底结构的区别主要是：（1）纵骨架式双层底结构中，在内底板的下面和船底的里面布置有大量的纵骨，这些纵骨与船底纵桁、内外底板等一起承担总纵强度和局部强度，可使船底板减薄。（2）纵骨架式双层底结构中，主肋板是每隔３～４肋位布置一道，而在主肋板之间不设框架肋板。任务四

船体结构与构件六、舷侧结构舷侧结构是指在舷侧处，从舭肘板至上甲板这段区域的骨架结构。舷侧结构横骨架式货舱内只设置主肋骨；在机舱中或舷侧需要特别加强的船舱中设有主肋骨、强肋骨和舷侧纵桁；对于冰区航行的船舶，在首部货舱的主肋骨之间装设中间肋骨，用来局部加强。纵骨架式纵骨架式舷侧结构，是由舷侧纵骨、强肋骨等组成的，这种结构主要用在油船上。任务四

船体结构与构件六、舷侧结构舷侧结构的主要构件舷侧结构的主要构件肋骨舷侧纵骨舷侧纵桁梁肘板任务四

船体结构与构件六、舷侧结构1．肋骨是指横向、竖向或斜向布置在舷侧、船底及尖舱中尺寸较小的骨材的统称，与外板、船底板一起承担横向强度。肋骨主肋骨甲板间肋骨尖舱肋骨斜肋骨船底肋骨中间肋骨强肋骨根据所在位置和结构尺寸的大小任务四

船体结构与构件六、舷侧结构1．肋骨（1）主肋骨：通常所称的肋骨均指主肋骨。是位于防撞舱壁与尾尖舱舱壁之间，在最下层甲板以下的船舱内的肋骨。由不等边角钢或球缘扁钢制成，上端用肘板与甲板下横梁连接，下端连接在舭肘板上。（2）甲板间肋骨：位于两层甲板之间舷侧的肋骨，跨距和受力较小，尺寸较主肋骨小。（3）强肋骨：是一种大尺寸的肋骨，也称宽板肋骨。在横骨架式的舷侧结构中装设强肋骨，是为了局部加强。在纵骨架式的舷侧结构中，强肋骨用来支撑舷侧纵骨，并与强横梁、肋板一起组成坚固的框架，保证船体横向强度。强肋骨都是采用Ｔ型组合型钢材或带折边的宽板制成的。任务四

船体结构与构件（4）中间肋骨：在冰区航行的船舶，为了增强舷侧抵抗冰的挤压，在主肋骨间距中点处装设的小肋骨。中间肋骨上下两端均不设肘板，称为自由端。任务四

船体结构与构件六、舷侧结构2．舷侧纵骨在舷侧沿着船长方向布置的骨材。装在纵骨架式的舷侧结构中，如油船的舷侧。3．梁肘板连接甲板下横梁与肋骨的三角形钢板，用来增强节点的强度。任务四

船体结构与构件六、舷侧结构4．舷侧纵桁

在舷侧沿着船长方向布置的大型组合型材，与强肋骨高度相同，一般多设在机舱和首尾尖舱中。任务四

船体结构与构件七、甲板结构甲板结构横骨架式甲板骨架中横向布置的构件较密，而纵向布置的较少，横骨架式船体结构

各层甲板均采用纵骨架式和混合骨架式船体结构

各层下甲板，均采用纵骨架式甲板骨架中纵向布置的构件较密、而横向布置的较少，纵骨架式和混合骨架式船体结构

强力甲板采用任务四

船体结构与构件七、甲板结构甲板结构中主要的构件甲板结构主要构件横梁设在甲板板或平台之下各肋位上的横向骨材的统称甲板纵骨纵骨架式甲板结构中，沿船长方向布置的尺寸较小的骨材，承担总纵弯曲强度和甲板上的载荷，保证甲板的稳定性甲板纵桁在甲板下沿着船长方向布置的大型组合型材。作用：参于总纵弯曲，支撑横梁并减小横梁的尺寸舱口围板在货舱口的四周装设围板。露天干舷甲板上，至少要在600ｍｍ以上，保证人员安全，防止海水浸入，提高舱口区域结构强度，任务四

船体结构与构件七、甲板结构甲板结构中主要的构件横梁普通横梁简称横梁。主要装设在横骨架式甲板结构中甲板下的每一个肋位上，承担横向强度强横梁由组合型材制成的大型横向构件。在甲板下每隔３～４个肋位布置一道。作用是承担横向强度，在纵骨架式甲板结构中用来支撑甲板纵骨半梁布置在舷侧至舱口边间的横梁舱口悬臂梁布置在舷侧至舱口边之间的强横梁舱口端梁布置在舱口两端肋位上的横梁任务四

船体结构与构件八、支柱

支柱是支撑甲板和平台的柱子，把甲板纵桁及强横梁受到的力传递到下层较强的构件上。支柱妨碍装卸货物，船舶都尽可能少设。

支柱大部分由园钢管制成的，也有采用组合型钢材，如工字型钢材等任务四

船体结构与构件九、舱壁结构1．舱壁的作用舱壁除了将船内分隔成许多舱室以外，横舱壁承担着船体的横向强度，进行水密分舱和分隔防火区，一旦船舱进水或着火不使其蔓延。纵向舱壁可减小自由液面对稳性影响，并承担总纵弯曲强度。任务四

船体结构与构件九、舱壁结构2．舱壁的种类舱壁水密舱壁在规定的水压下能保持不渗透水的舱壁。油密舱壁在规定的压力下能保持不渗透油的舱壁。防火舱壁分隔防火主竖区并能限制火灾蔓延的舱壁。制荡舱壁在舱壁上开有流水孔，用来减小舱内液体的摇荡所产生的冲击力。轻型舱壁是一种无密性、强度和防火要求的轻型结构舱壁，只起简单的隔离作用。根据其作用划分任务四

船体结构与构件九、舱壁结构3．水密舱壁的数目下列几个水密横舱壁对于任何船舶都必须设置。（1）防撞舱壁：又称首尖舱壁。是位于船首最前面的一道水密横舱壁。要求距首垂线的距离不小于0.05Ｌ船长，自船底向上通至干舷甲板。在舱壁上不准开设门、人孔、通风管道和任何其它开口。该舱壁的作用是一旦船首破损，阻止海水蔓延至其它船舱。（