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文檔簡介
1、<p> 50米水泥運(yùn)輸船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對50m水泥運(yùn)輸船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要分為以下幾個(gè)方面來進(jìn)行設(shè)計(jì):</p><p> 一、通過母型船的資料和新船的任務(wù)書來確定設(shè)計(jì)新船的型線圖。因?yàn)樾麓蝿?wù)書要求的主尺度除了船長和型深,其他都相同,而且兩者的差距很小。
2、又因?yàn)楸敬緵]有平行中體,所以通過型線比例的變換來改變型值是可行的,然后利用新的型值表來繪制新的型線圖,并進(jìn)行了光順與協(xié)調(diào)。</p><p> 二、利用新的型線圖和母型船的一些資料來做結(jié)構(gòu)計(jì)算。結(jié)構(gòu)計(jì)算主要是利用規(guī)范的計(jì)算選取外板、甲板、型材、上層建筑以及其他構(gòu)件的規(guī)格。由于本船船長小于65米,不用進(jìn)行總縱強(qiáng)度的計(jì)算,只需取材的剖面模數(shù)大于規(guī)范要求的最小剖面模數(shù)即可,當(dāng)然為了滿足強(qiáng)度,取材時(shí)盡量保守。<
3、/p><p> 三、通過型線圖和結(jié)構(gòu)計(jì)算書以及母型資料來繪制基本結(jié)構(gòu)圖、典型橫剖面圖和橫艙壁圖。以橫艙壁圖為例,利用型線圖在量取該肋位上的高度和半寬值來確定該橫艙壁的外輪廓,再利用結(jié)構(gòu)計(jì)算關(guān)于艙壁的板厚和型材規(guī)格來繪制骨架,繪制過程中參考母型船資料。其他圖也基本類似,不一一列舉。</p><p> 四、總結(jié)設(shè)計(jì)過程中的一些經(jīng)驗(yàn)和遇到的困難,以及解決這些問題的方法,為后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的提供經(jīng)驗(yàn)。
4、</p><p> 本次設(shè)計(jì)的新船滿足任務(wù)書的要求,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的校核也滿足文獻(xiàn)[1]的要求。</p><p> 【關(guān)鍵詞】 水泥運(yùn)輸船;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);規(guī)范設(shè)計(jì);尺寸確定</p><p> structure designing of 50 meters cement carrier</p><p> school of civil engi
5、neering architecture and civil engineering,Zhejiang ocean university,zhoushan,zhejiang 316000</p><p> [Abstract] The graduation design is a structure design of 50m cement carrier, which is mainly divided i
6、nto the following several aspects in design:</p><p> First, confirm to design the lines plan of the new ship according to the parent ship's data and new ship's TOR. Because the new ship's TOR re
7、quires 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 feasib
8、le to change lines offsets through copy type transformation, and then draw lines plan using new offsets table.</p><p> Second, use new lines plan and some information of parent ship to do structural calcula
9、tion. 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 th
10、an 65 meters, longitudinal strength's 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</p><p&g
11、t; 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
12、 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 skeleto
13、n, with the reference of parent ship during this time. Other pla</p><p> Fourth, summarize some experience and difficulties met during the design process, and methods to solve these problems, in order to ri
14、se experience in structural design. </p><p> The design of a new ship meet commitments requirements, and profiles checking intensity and also satisfy the document [1] requirements.</p><p> 【Ke
15、ywords】cement carrier; Structure design; Standard design; Size determine</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p><b> 緒 論1</b><
16、/p><p><b> 1 總體部分2</b></p><p> 1.1 設(shè)計(jì)要求和母型資料2</p><p> 1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書2</p><p> 1.1.2 母型船艙室分布情況3</p><p> 1.1.3 母型船主尺度4</p><p>
17、1.2 型線生成4</p><p><b> 2 結(jié)構(gòu)部分5</b></p><p> 2.1 結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p> 2.1.1 外板5</p><p> 2.1.2 甲板10</p><p> 2.1.3 單層底12</p><p>
18、 2.1.4 舷側(cè)骨架14</p><p> 2.1.5 甲板骨架19</p><p> 2.1.6 船端加強(qiáng)24</p><p> 2.1.7 水密艙壁25</p><p> 2.1.8 主機(jī)基座31</p><p> 2.1.9 上層建筑31</p><p> 2.
19、2 主要構(gòu)件匯總51</p><p> 2.3 基本結(jié)構(gòu)圖55</p><p> 2.4 典型橫剖面圖55</p><p> 2.5 橫艙壁圖55</p><p> 3 總結(jié)與討論56</p><p><b> 參考文獻(xiàn)58</b></p><p>&
20、lt;b> 緒 論</b></p><p> 我國是水泥生產(chǎn)大國,水泥產(chǎn)量多年居世界第一,運(yùn)輸水泥的方式也是各種各樣,但是不外乎包裝水泥和散裝水泥[2]。包裝水泥由于紙袋破損和紙袋內(nèi)殘留水泥每年的損失在百分之五以上,散裝水泥有著運(yùn)量大、損耗少、成本低、污染少等優(yōu)點(diǎn),所以現(xiàn)在水泥的運(yùn)輸是以散裝運(yùn)輸為主。運(yùn)輸水泥主要是以船舶運(yùn)輸?shù)?,目前我國散裝水泥運(yùn)輸系統(tǒng)總體落后,根本無法滿足當(dāng)今水泥運(yùn)輸發(fā)展
21、的需要,因此發(fā)展散裝水泥運(yùn)輸船就變得非常的重要,越來越多的港口相繼興建與不同水泥船相匹配的專用設(shè)施,也昭示著我國在散裝水泥船運(yùn)輸方面的發(fā)展趨勢,但是目前發(fā)展仍然較為緩慢[3]。</p><p> 水泥運(yùn)輸船的結(jié)構(gòu)都是以中小型為主,目前的發(fā)展還處于比較初級的階段。傳統(tǒng)的水泥船傳統(tǒng)的水泥船只能裝運(yùn)單一的散裝水泥,一般為單向運(yùn)輸,以沿海或近洋運(yùn)輸為主,而且為全封閉型,沒有艙口蓋,貨艙底是傾斜的水泥提升機(jī)械設(shè)備要安裝在
22、貨艙底部,因此船舶裝卸貨設(shè)備投資大,貨艙內(nèi)設(shè)備占據(jù)有效艙容大,設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)困難。</p><p> 目前水泥運(yùn)輸船的發(fā)展趨勢是采用的是氣力負(fù)壓吸附式卸船設(shè)備。如果船舶設(shè)計(jì)成氣力式散裝水泥船,就既可以裝散裝水泥,又可裝氧化鋁等其他細(xì)小顆粒散貨,以保證返航不會空放,提高經(jīng)濟(jì)效益。這種普通散貨船和傳統(tǒng)水泥船的結(jié)合,其顯著的特點(diǎn)是平坦的貨艙底,有貨艙口和艙口蓋,有水泥專用裝卸設(shè)備;既有普通散貨船適貨性廣的特點(diǎn),清艙后可
23、以裝載其它散雜貨,可大大降低經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn),也有傳統(tǒng)水泥船自裝卸的能力,而無普通散貨船適用碼頭少的限制及傳統(tǒng)水泥船不能利用碼頭現(xiàn)有卸船設(shè)備的弊病[4]。</p><p> 總而言之,目前國際國內(nèi)對建材的需求,發(fā)展水泥運(yùn)輸船是極其有必要的,而且水泥船的發(fā)展趨勢是罐裝的采用氣力負(fù)壓吸附式卸船設(shè)備,和本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題非常吻合,因此這次設(shè)計(jì)是符合當(dāng)今船型發(fā)展的需求的。</p><p><b&g
24、t; 1 總體部分</b></p><p> 1.1 設(shè)計(jì)要求和母型資料</p><p> 1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b> 主要參數(shù):</b></p><p> 船名:50m水泥運(yùn)輸船</p><p><b> 航區(qū):Ⅲ類航區(qū)</b>
25、</p><p> 船型:鋼質(zhì)、單甲板、單機(jī)、單槳、單舵、柴油機(jī)驅(qū)動的尾機(jī)型</p><p> 用途:主要裝載散裝水泥,并帶有裝卸設(shè)備,裝卸效率較高</p><p><b> 主尺度: </b></p><p> 船級與船籍:CCS 中國</p><p> 主機(jī):6NSC-M型船用柴
26、油機(jī)1臺,額定功率900PS,額定轉(zhuǎn)速1000r/min</p><p> 航速/功率儲備:不低于10.0kn/15%MCR</p><p> 船體結(jié)構(gòu)(材料\結(jié)構(gòu)形式等):鋼質(zhì)焊接、橫骨架結(jié)構(gòu)形式</p><p> 設(shè)備要求:按法規(guī)和規(guī)范要求配置</p><p><b> 設(shè)計(jì)內(nèi)容:</b></p>
27、<p> 結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì):根據(jù)規(guī)范計(jì)算外板、甲板、圍板等板材的最小厚度,確定各個(gè)板材的厚度;計(jì)算各個(gè)型材的最小剖面模數(shù)確定各種型材的規(guī)格,以及各個(gè)部位的加強(qiáng)等。</p><p> 相關(guān)圖紙繪制:根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)得到的板材的厚度和型材的規(guī)格,參考母型船來繪制性線圖、基本結(jié)構(gòu)圖、橫剖面圖、橫艙壁圖。</p><p> 1.1.2 母型船艙室分布情況</p>&l
28、t;p><b> 表1-1 艙室劃分</b></p><p><b> 表1-2 液體艙</b></p><p> 1.1.3 母型船主尺度</p><p><b> 主要要素:</b></p><p><b> 1.2 型線生成</b>&
29、lt;/p><p> 設(shè)計(jì)船的參數(shù)除了船長和型深,其他參數(shù)都和母型船相同,且船長和型深都變化很少,且和母型船的設(shè)計(jì)吃水相同,因此在船寬和船高方向型線可不做改變,只需改變船長方向的數(shù)值即可。又因?yàn)樵摯]有明顯的平行中體,不能用加平行中體的方法來增加船長。本設(shè)計(jì)采用放大船長的比例改變型值,每站位由母型船的4.75米變?yōu)樵O(shè)計(jì)船的5米,而由于設(shè)計(jì)吃水相同,而高度方向縮放的比例一般以設(shè)計(jì)吃水為準(zhǔn),因此設(shè)計(jì)船半寬和高度的型值
30、保持不變,船長按比例放大。由于設(shè)計(jì)船和母型船的長度相差很小,因此新設(shè)計(jì)的船也能很好地保持母型船的良好的性能,型線圖見附圖(ZHC433-100-01)。</p><p><b> 2 結(jié)構(gòu)部分</b></p><p> 2.1 結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 本船為50米水泥運(yùn)輸船,為鋼質(zhì)單底尾機(jī)艙型船舶。本計(jì)算按文獻(xiàn)[1]有關(guān)要求進(jìn)
31、行計(jì)算和校核。</p><p><b> 設(shè)計(jì)船舶主尺度:</b></p><p><b> 2.1.1 外板</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[5] 船長L為最小型深85%處水線總長的96%,或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長度,取其大者。前者的值L=48.6m,后者L=50m。因此計(jì)算船長取L=50m。<
32、;/p><p><b> 根據(jù)文獻(xiàn)[6]:</b></p><p> C=0.0412L+4=6.06 </p><p><b> =0.2d</b></p><p><b> =0.64m </b></p><p> =0.36d=1.152
33、m </p><p> =0.0016L+0.5 =0.58m</p><p> 2.1.1.1船底板</p><p> ?。?)船中部 0.4L 區(qū)域:</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.3.1.1、2.3.1.2船底板是指由平板龍骨至舭列板之間的外板。本船船底為橫骨架式時(shí),船中部 0.4L 區(qū)域內(nèi)的船底板厚度 t 應(yīng)不小于按下
34、列兩式計(jì)算所得之值(計(jì)算時(shí)肋骨間距應(yīng)不小于標(biāo)準(zhǔn)間距):</p><p> =0.0720.58(50+170)/1.15</p><p><b> =7.99mm</b></p><p><b> =7.00.58</b></p><p><b> =7.96mm</b>
35、;</p><p><b> 實(shí)取t=9mm</b></p><p><b> 式中: </b></p><p> ?。?)離船端 0.075L 區(qū)域內(nèi):</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.3.1.4離船端 0.075L 區(qū)域內(nèi)的船底板厚度 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p&
36、gt;<p> =(0.03550+6)</p><p><b> =7.75mm</b></p><p><b> 實(shí)取t=9mm</b></p><p><b> 式中: </b></p><p> s ——縱骨間距,0.55m,計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于
37、縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距,取s=0.58m;</p><p> d ——吃水,3.2m;</p><p> L——船長,50m;</p><p> ——折減系數(shù),取=1;</p><p> =0.26C,計(jì)算時(shí)取不大于 0.2d。</p><p> 2.1.1.2平板龍骨:</p><p>
38、根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.3.2.1平板龍骨的寬度 b 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p> b=900+3.5L </p><p> =900+3.550</p><p><b> =1075mm</b></p>
39、<p> 式中: L——船長,50m。</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.1.2.2平板龍骨的厚度不應(yīng)小于所要求的船底板厚度加 2mm,且均應(yīng)不小于相鄰船底板的厚度。平板龍骨的寬度不必大于 1800mm,平板龍骨的寬度應(yīng)在整個(gè)船長內(nèi)保持不變,因此厚度取t=11mm。</p><p> 實(shí)取11×1500mm</p><p> 2.
40、1.1.3舭列板:</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.3.1.2,本船為橫骨架式,舭列板厚度應(yīng)不小于下列計(jì)算所得:</p><p> =0.0720.58(50+170)/1.15</p><p><b> =7.99mm</b></p><p><b> =7.00.58</b><
41、;/p><p><b> =7.96mm</b></p><p><b> 實(shí)取t=9mm</b></p><p> 2.1.1.4舷側(cè)外板:</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.1.4.1、2.1.4.2舷側(cè)外板系指從舭列板至舷頂列板之間的外板。本船舷側(cè)為橫骨架式,船中部 0.4L 區(qū)域內(nèi)舷
42、側(cè)外板厚度 t 應(yīng)符合下列規(guī)定:</p><p> (1) 距基線3/4D:</p><p> 距基線3/4D 以上的舷側(cè)外板厚度 t 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得之值:</p><p> =0.0730.58(50+110)/1.15</p><p><b> =5.90mm</b></p><
43、;p><b> =4.20.58</b></p><p><b> =4.77mm</b></p><p><b> 實(shí)取t=9mm</b></p><p> (2) 距基線1/4D 以下:</p><p> 距基線1/4D 以下的舷側(cè)外板厚度 t 應(yīng)不小于按下
44、列兩式計(jì)算所得之值:</p><p> =0.0720.58(50+110)/1.15</p><p><b> =5.81mm</b></p><p><b> =6.30.58</b></p><p><b> =7.16mm</b></p><
45、p><b> 實(shí)取t=9mm</b></p><p> (3) 距基線D/4至距基線4/3D 區(qū)域內(nèi)的舷側(cè)外板厚度 t,由上述計(jì)算所得之值用內(nèi)插法求得。</p><p><b> 實(shí)取t=9mm</b></p><p><b> 式中:</b></p><p>
46、 s ——縱骨間距,0.55m,計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距,取s=0.58m;</p><p> d ——吃水,3.2m;</p><p> L——船長,50m;</p><p> , ——折減系數(shù),取=1,=1;</p><p> ,其中, S 為舷側(cè)縱桁間距,1.50m;</p><p> =0.
47、26C,計(jì)算時(shí)取不大于 0.2d,=0.5C,計(jì)算時(shí)取不大于 0.36d;</p><p> C——系數(shù),見規(guī)范 2.2.3.1。取C=6.06。</p><p> 2.1.1.5舷頂列板:</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.3.5.1 舷頂列板的寬度應(yīng)不小于:</p><p> b=800+5L mm,但也不必大于 180
48、0mm </p><p> b=800+550=1050mm</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.3.5.2 本船舷側(cè)為橫骨架式,船中 0.4L 區(qū)域內(nèi)舷頂列板厚度 t 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得之值:</p><p> =0.0850.58(50+110)/1.15</p><p
49、><b> =6.86mm</b></p><p><b> =1.05s</b></p><p><b> =6.81mm</b></p><p> 實(shí)取12×1200mm</p><p><b> 式中:</b></p&
50、gt;<p> s ——肋骨間距,計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距,取s=0.58m;</p><p> L——船長,50m;</p><p> ,其中, S 為舷側(cè)縱桁間距,1.50m,E=1.15;</p><p> ——折減系數(shù),=1。</p><p> 2.1.1.6首柱:</p><p&g
51、t; 鋼板焊接首柱在夏季載重線以上 0.5m 處以下區(qū)域的板厚 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p> t =0.08L+5.5</p><p> =0.0850+5.5</p><p><b> =9.5mm</b></p><p> 本船首柱板厚實(shí)取:t=12mm</p><
52、p><b> 式中:</b></p><p> L——船長,50m,夏季載重線以上 0.5m 處以上區(qū)域的厚度可逐漸減小,至頂端可等于船端外板的厚度。</p><p><b> 2.1.2 甲板</b></p><p> 2.1.2.1強(qiáng)力甲板</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.
53、4.2.1開口邊線外強(qiáng)力甲板厚度 t,除應(yīng)符合中剖面模數(shù)要求外,還應(yīng)不小于按下列各式計(jì)算所得之值(本船為橫骨架式):</p><p> =0.0850.58(50+110)/1.009</p><p><b> =7.82mm</b></p><p><b> =1.050.58</b></p><
54、;p><b> =6.81mm</b></p><p><b> 實(shí)取t=14mm</b></p><p><b> 式中 :</b></p><p> s ——肋骨間距,0.55m,計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距,取s=0.58m;</p><p> L——
55、船長,50m;</p><p> ——折減系數(shù),取=1;</p><p> ,其中, S為甲板縱桁間距,7.0m;取E=1.009。</p><p> 離船端 0.075L 區(qū)域:</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.4.2.2在開口邊線以內(nèi)及離船端 0.075L 區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)力甲板,其厚度 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:<
56、;/p><p><b> =0.90.58</b></p><p><b> =5.84mm</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> s ——肋骨間距,0.55m,計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距,取s=0.58m;</p><
57、;p> L——船長,50m;</p><p> 強(qiáng)力甲板(包括端部甲板)的最小厚度 t 應(yīng)不小于 6mm。</p><p><b> 實(shí)取t=8mm</b></p><p> 2.1.2.2 甲板邊板</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.4.3.1在船中部 0.4L 區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)力甲板邊板寬度,應(yīng)不小于(
58、但不必大于 1800mm ): </p><p> (6.8L+500)=840mm</p><p> L——船長,50m。</p><p> 實(shí)取14×1500mm</p><p> 2.1.2.3 甲板開口</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.4.4.1、2.4
59、.4.2當(dāng)強(qiáng)力甲板上貨艙開口的角隅是拋物線形或橢圓形時(shí),角隅處的甲板不需加厚板,但應(yīng)符合規(guī)范中圖1的規(guī)定。</p><p><b> 圖1</b></p><p> 當(dāng)強(qiáng)力甲板上的貨艙開口的角隅是圓形時(shí),角隅處要求加厚板,且角隅半徑與艙口寬度之比不小于 1/20,但對于艙口圍板處未設(shè)置甲板縱桁者不小于 1/10。如甲板伸進(jìn)艙口圍板內(nèi),圓形角隅的最小半徑為 300m
60、m。</p><p> R≥(1/20)/b=(1/20)×6000=300mm,角隅處加厚板厚度應(yīng)較強(qiáng)力甲板增加4mm,即t≥7.82+4=11.82mm。 </p><p> 實(shí)取R350,t=12mm </p><p><b> 2.1.3 單層底&
61、lt;/b></p><p> 2.1.3.1中內(nèi)龍骨</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.5.2.1在船舶中縱剖面處應(yīng)設(shè)置中內(nèi)龍骨。中內(nèi)龍骨的高度應(yīng)等于肋板的高度,其腹板厚度 t 和面板剖面積 A 應(yīng)不小于按下列各式計(jì)算所得之值:</p><p> (1)在船中部 0.4L 區(qū)域內(nèi):</p><p> t=0.06L+6.2
62、=0.0650+6.6=9.6mm</p><p> A=0.65L+2=0.6550+2=34.5 cm2</p><p> 式中L——船長,50m。</p><p> (2)在船端 0.075L 區(qū)域內(nèi):</p><p> t=0.05L+5.5=0.0550+5.5=8.0mm</p><p> A=0
63、.52L=0.5250=26.0 cm2</p><p> 式中L——船長,50m。</p><p> (3)根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.5.2.1、2.5.2.1在機(jī)艙內(nèi),中內(nèi)龍骨腹板厚度如下計(jì)算:</p><p> t=0.06L+6.2+1=10.6mm</p><p> A=0.65L+2=0.6550+2=34.5</p>
64、;<p> 2.1.3.2 旁內(nèi)龍骨</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.5.3.1旁內(nèi)龍骨的高度與該處肋板高度相同。其腹板的厚度 t 和面板的剖面積 A,應(yīng)不小于按下列各式計(jì)算所得之值:</p><p> t=0.05L+5=0.0550+5=7.5mm</p><p> A=0.25L+5=0.2550+5=17.5 cm2</p&
65、gt;<p> 貨艙區(qū):⊥ A=24.0 cm2(滿足) </p><p> 式中: L——船長,50m。</p><p> 當(dāng)船寬等于或小于 9m 時(shí),應(yīng)在中內(nèi)龍骨兩側(cè)至少各設(shè) 1 道旁內(nèi)龍骨,規(guī)范沒有對旁內(nèi)龍骨在機(jī)艙區(qū)域有特殊要求,故在貨艙和機(jī)艙區(qū)域取值相同。</p><p> 機(jī)艙區(qū):⊥ A=24.0 cm2(滿足)<
66、;/p><p> 2.1.3.2 肋板</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.5.4.1每個(gè)肋位處應(yīng)設(shè)置實(shí)肋板,其中縱剖面處腹板高度 h、厚度 t 及面板剖面積 A 應(yīng)不小于按下列各式計(jì)算所得之值:</p><p> h=42(B+d)-70</p><p> =42(9+3.2)-70</p><p><b
67、> =442.4mm</b></p><p> t=0.01h+3=0.01442.4+3</p><p><b> =7.42mm</b></p><p> A=4.8d-3=4.83.2-3 </p><p><b> =12.36</b></p>&l
68、t;p> 貨艙區(qū):⊥ A=14.4 cm2(滿足)</p><p><b> 式中: </b></p><p> B——船寬,9.0m; </p><p> d——吃水,3.20m。</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.5.4.2、2.5.4.4肋板面板的厚度應(yīng)不小于肋板腹板的厚度,面板寬度應(yīng)不小
69、于其厚度的10 倍,但亦不必大于 15 倍。在機(jī)艙區(qū)域內(nèi),肋板腹板的厚度應(yīng)不小于2.5.2.1 所要求的中內(nèi)龍骨腹板的厚度。</p><p> t=0.06L+6.2</p><p> =0.0650+6.6</p><p><b> =9.6mm</b></p><p> 式中: L——船長,m。</p
70、><p> 機(jī)艙區(qū):⊥ A=12.0 cm2(滿足)</p><p> 2.1.4 舷側(cè)骨架</p><p> 2.1.4.1主肋骨:</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.7.1、2.7.2.1要求肋骨或舷側(cè)縱骨的最大間距應(yīng)不大于 1.0m,本船的肋骨間距是0.55m,符合要求。除首尾尖艙外,主肋骨的剖面模數(shù) W 應(yīng)不小于按下式計(jì)
71、算所得值:</p><p> =3.6091.050.583.22.62.6</p><p> =47.54 cm3</p><p><b> 式中:</b></p><p> s——肋骨間距,0.55m;</p><p> d——吃水,3.20m;</p><p&g
72、t; l——肋骨跨距,2.6m,但無論如何應(yīng)不小于 (D 為型深),在從尾尖艙艙壁至距首垂線 0.2L之間的區(qū)域內(nèi),應(yīng)取用船中的肋骨跨距,在從距首垂線 0.2L 至防撞艙壁之間的區(qū)域內(nèi),應(yīng)取用該區(qū)中最大的肋骨跨距,l取2.6m;</p><p><b> ==3.609</b></p><p> ——系數(shù),當(dāng) L<90m 時(shí) , =1.05,當(dāng) L≥90m 時(shí)
73、, =1。該船L為50m,故=1.05。</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.7.2.7主肋骨的剖面慣性矩 I 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p><b> I=3.2Wl </b></p><p> =3.247.542.6</p><p> =395.53 cm4</p><p
74、> 式中:W——前文計(jì)算的的主肋骨剖面模數(shù),47.54cm3;</p><p> l——肋骨跨距,2.6m。</p><p> 實(shí)船主肋骨:L125×75×7 W=93.56cm3 I=1022.0cm4</p><p> 2.1.4.2首尾尖艙肋骨</p><p> 首、尾尖艙內(nèi)的肋骨剖面模數(shù) W 和
75、剖面慣性矩 I 應(yīng)分別不小于按下列兩式計(jì)算所得之值:</p><p><b> W=4.6sdD</b></p><p> =4.60.583.23.7</p><p> =31.59 cm3</p><p><b> I=3.5Wl</b></p><p> =3
76、.531.592.6</p><p> =287.47 cm4</p><p><b> 式中:</b></p><p> s——肋骨間距,0.55m;</p><p> d——吃水,3.20m;</p><p> D——型深,3.70m;</p><p> l
77、——肋骨的實(shí)際跨距,2.6m。</p><p> 首尾尖艙主肋骨:L125×75×7 W=93.56cm3 I=1022.0cm4</p><p> 2.1.4.3甲板間肋骨</p><p> 甲板間肋骨的剖面模數(shù) W 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p> =38.61 cm3</p>&
78、lt;p><b> 式中:</b></p><p> s——肋骨間距,0.55m;</p><p> d——吃水,3.20m;</p><p> l——肋骨跨距,m,即為在舷側(cè)量得的甲板間高,且對于甲板間肋骨,當(dāng)其實(shí)際距跨距小于 2.6m時(shí),應(yīng)取 l=2.6m,該船甲板間實(shí)際距離為2.05m,因此取l=2.6m;</p>
79、;<p> D——型深,3.70m;</p><p> C——系數(shù),取C=0.7+4d/D=4.16;</p><p> ——系數(shù),按肋骨所在位置確定:對于上甲板以下第一層甲板間,=1.0,此處取=1.0。.</p><p> 甲板間肋骨:L125×75×7 W=93.56cm3 I=1022.0cm4</p>
80、;<p> 2.1.4.4舷側(cè)縱桁</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.7.3.1支持主肋骨的舷側(cè)縱桁的剖面模數(shù) W 和剖面慣性矩 I,應(yīng)分別不小于按下列兩式計(jì)算所得之值:</p><p> W=7.8 bhl2</p><p> =7.821.052.12.1</p><p><b> =72.23 m3
81、</b></p><p><b> I=2.5Wl</b></p><p><b> =2.5202.1</b></p><p> =379.21 cm4</p><p><b> 式中:</b></p><p> b——舷側(cè)縱桁支
82、持面積的寬度,2m;</p><p> h——從舷側(cè)縱桁跨距中點(diǎn)至上甲板邊線的垂直距離,1.05m;</p><p> l——舷側(cè)縱桁的跨距,2.1m。</p><p> 實(shí)船舷側(cè)縱桁:⊥ W=802.34m3 ,I=29397.71cm4</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.7.3.4由于該船為橫骨架形式,機(jī)艙區(qū)域內(nèi),縱桁腹板高度
83、與主肋骨的高度相同,其腹板厚度 t 和面板的剖面積 A,應(yīng)分別不小于按下列兩式計(jì)算所得之值:</p><p> t=0.023L+6=0.02350+6</p><p><b> =7.15mm</b></p><p> A=0.14L+1=0.1450+1</p><p><b> =8 cm2<
84、;/b></p><p> 式中: L——船長,50m。</p><p> 2.1.4.5橫骨架式強(qiáng)肋骨</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.7.4.1對于支持舷側(cè)縱桁的強(qiáng)肋骨,其尺寸應(yīng)由直接計(jì)算予以確定,計(jì)算時(shí),假定強(qiáng)肋骨兩端為剛性固定,強(qiáng)肋骨承受由舷側(cè)縱桁傳遞的集中載荷(舷側(cè)縱桁的計(jì)算水壓頭,應(yīng)為舷側(cè)縱桁的跨距中點(diǎn)至上甲板邊線的垂直距離m)的作用,
85、取許用彎曲應(yīng)力為 93.2N/,許用剪切應(yīng)力為 83.4N/。受力如圖2:</p><p><b> 圖2</b></p><p> 許用彎矩應(yīng)力[σ]=93.2N/mm2 </p><p> 許用剪力應(yīng)力[τ]=83.4N/mm2 </p><p> 式中S=3.83m,h=0.85m,b=2.2
86、0m</p><p> 經(jīng)計(jì)算P=sbh=7.16t=7.0×10N</p><p> 實(shí)取強(qiáng)肋骨: ⊥ W=804.57cm3 (滿足) I=29766.77cm4。</p><p> 同時(shí)根據(jù)所選強(qiáng)肋骨,校核強(qiáng)肋骨⊥的剪切強(qiáng)度:</p><p> 根據(jù)剖面模數(shù)計(jì)算得:IZ=29766.77 cm4 e=37.0
87、cm</p><p> 查梁的彎曲要素表,切力如圖3:</p><p><b> 圖3</b></p><p> =282791.3N</p><p><b> cm3</b></p><p> τmax= ==65.03N/mm2</p><p
88、> 按規(guī)范要求,τmax<[τ],滿足規(guī)范要求。</p><p> 因?yàn)樵摯瑱C(jī)艙位于船尾部、且船側(cè)為橫骨架式結(jié)構(gòu)時(shí),則在機(jī)艙區(qū)域內(nèi),應(yīng)設(shè)置間距不大于 5個(gè)肋骨間距的強(qiáng)肋骨,強(qiáng)肋骨應(yīng)從內(nèi)底延伸至上甲板。在橫骨架式的機(jī)艙區(qū)域內(nèi),強(qiáng)肋骨的腹板高度應(yīng)不小于相鄰肋骨高度的 2.5 倍。</p><p> 在橫骨架式的機(jī)艙區(qū)域內(nèi),支持舷側(cè)縱桁的強(qiáng)肋骨的尺寸:</p>&
89、lt;p> 實(shí)取強(qiáng)肋骨: ⊥ W=804.57cm3 (滿足) I=29766.77cm4。</p><p> 在橫骨架式的機(jī)艙區(qū)域內(nèi),不支持舷側(cè)縱桁的強(qiáng)肋骨,其剖面模數(shù) W 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得之值:</p><p> 在最下層甲板以下: </p><p> =52.751.0252.052.05</p><p
90、> =59.23 cm3</p><p><b> 在甲板間</b></p><p> =3.52.751.082.161.923</p><p> =43.19 cm3</p><p><b> 式中:</b></p><p> S ——強(qiáng)肋骨間距,2.7
91、5m;</p><p> h——從強(qiáng)肋骨跨距中點(diǎn)至上甲板邊線的垂直距離,1.025m;</p><p> l——強(qiáng)肋骨的跨距,2.05m;</p><p> d——吃水,3.20m;</p><p> D——型深,3.70m。</p><p> 2.1.5 甲板骨架</p><p>
92、 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.8.1.1壓頭的計(jì)算須滿足表1的要求:</p><p> 表2-1甲板計(jì)算壓頭</p><p><b> 甲板的計(jì)算壓頭:</b></p><p> 以下計(jì)算 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值,但應(yīng)不小于 1.2m,也不必大于 1.5m:</p><p><b> =</b>
93、</p><p><b> =1.90</b></p><p> 規(guī)范規(guī)定船長小于 90m 的船舶,可適當(dāng)減小其首尾端區(qū)域的主要構(gòu)件的計(jì)算壓頭,但應(yīng)不小于相同位置的次要構(gòu)件的計(jì)算壓頭。</p><p><b> 實(shí)取</b></p><p> 式中: L——船長,50m;</p>
94、;<p> D——型深,3.70m;</p><p> d——吃水,3.20m。</p><p> 2.1.5.1甲板橫梁</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.8.2.1甲板橫梁的剖面模數(shù) W 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p> =20.543.73.2+3.240.551.52.12.1</p&g
95、t;<p><b> =26.9 cm3</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> ——系數(shù),根據(jù)橫梁所在區(qū)域的甲板(包括橋樓和尾樓甲板)總層數(shù)決定:對于 1 層, =2,對于 2 層,=1.33,對 3 層, =1.05,對于 4 層及 4 層以上, =0.93,對于首樓甲板,=1.33;</
96、p><p> 、——系數(shù),見規(guī)范中表 2.8.2.1;得=0.54,=0.369=3.24</p><p> D——型深,3.70m;</p><p> d——吃水,3.20m;</p><p> s——橫梁間距,0.55m;</p><p> h——甲板計(jì)算壓頭,1.50m;</p><p&
97、gt; l——橫梁跨距,2.1m,計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于2m。</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.8.2.2對于露天甲板,甲板橫梁的腹板高度應(yīng)不小于 60mm,其橫梁剖面模數(shù) W 不必大于按下式計(jì)算所得之值:</p><p> =90.551.502.12.1</p><p> =32.75 cm3</p><p> 式中:B——型
98、寬,9m。</p><p> 實(shí)船橫梁?。篖100×75×7 W=69.1cm3 (滿足)</p><p> 2.1.5.2橫骨架式甲板縱桁</p><p> 對于距首垂線 0.075L以前的露天強(qiáng)力甲板,其支持橫梁的甲板縱桁的間距應(yīng)不大于3.6m;對于尾尖艙艙壁以后的上甲板和下甲板,其支持橫梁的甲板縱桁的間距應(yīng)不大于 3m。支持橫梁
99、的甲板縱桁的剖面模數(shù) W 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p> =4.754.51.502.22.2</p><p> =155.2 cm3</p><p> 式中:b——甲板縱桁所支承面積的平均寬度,4.5m;</p><p> h——甲板的計(jì)算壓頭,1.50m;</p><p> l——甲板縱桁
100、的跨距,2.2m。</p><p> 甲板縱桁的剖面慣性矩 I 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p> I=2Wl=2155.22.2</p><p> =682.9 cm4</p><p> 實(shí)?。骸?W=448.69cm3 I=12890.9cm4 (滿足)</p><p> l——
101、甲板縱桁的跨距,2.2m。</p><p> 2.1.5.3橫骨架式強(qiáng)橫梁 </p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.8.1.4,對于支持甲板縱桁的強(qiáng)橫梁,其尺寸應(yīng)由直接計(jì)算確定。計(jì)算時(shí),假定強(qiáng)橫梁兩端為剛性固定,并承受由甲板縱桁傳遞的集中載荷,許用彎曲應(yīng)力為 124 N/ mm2。</p><p><b> 集中載荷如圖4所示<
102、/b></p><p><b> 圖4</b></p><p> 許用彎矩[σ]=124N/mm2</p><p> P=hA=5.053×104N</p><p> A=ab=2.21.5=3.3 m2 h= 1Ph/10=15312.1N/ m2</p><p>
103、a=2.2m, h0 =1.5m, b= 1.50m</p><p> M= ==25265 N. m</p><p> W=M/[σ]=203.8 cm3</p><p> 支持甲板縱桁的強(qiáng)橫梁的剖面慣性矩 I 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p><b> I=2Wl</b></p>&
104、lt;p> =2203.84.5</p><p> =1834.2 cm4</p><p> 實(shí)取: ⊥ W=452.2cm3 I=13350.6cm4 (滿足)</p><p> 2.1.5.4懸臂梁</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.9.2.1懸臂梁計(jì)算剖面處的剖面模數(shù)應(yīng)不小于按下式各式計(jì)算之值:</p
105、><p><b> 式中: </b></p><p> S ——懸臂梁的載荷寬度,2.2m;</p><p> ——懸臂梁跨距,0.65m;</p><p> ——艙口寬度,6m;</p><p> ——艙口開口線外的甲板計(jì)算壓頭,1.5m;</p><p> —
106、—艙口開口線內(nèi)的甲板或艙蓋的計(jì)算壓頭,1.5m;</p><p> =30.62.20.65(0.651.5 +61.5)</p><p> =436.49cm3</p><p> 實(shí)?。?⊥ W=452.2cm3 I=13350.6cm4 (滿足)</p><p><b> 2.1.5.5支柱</b>
107、</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 1.10.1.1對于支柱所受的載荷 P,應(yīng)按下式計(jì)算:</p><p> 在該船中兩處設(shè)置支柱:F12,F(xiàn)17。</p><p><b> F12處:</b></p><p> a=2.2,b=1.6,h=1.50,=72</p><p> =7.06
108、2.21.61.5+72</p><p><b> =109.3 KN</b></p><p><b> F17處:</b></p><p> a =3.4,b=2,h=1.50,=170</p><p> =7.063.421.5+170</p><p><b
109、> =242 KN</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> a——支柱所支持的甲板面積的長度,F(xiàn)12:2.2m,F(xiàn)17:3.4m;</p><p> b——支柱所支持的甲板面積的平均寬度,F(xiàn)1:21.6m,F(xiàn)17:2m;</p><p> h——支柱所支持的甲板的計(jì)
110、算壓頭,F(xiàn)12:1.50m,F(xiàn)17:1.50m;</p><p> ——上方支柱所傳遞的載荷,F(xiàn)12:72KN,F(xiàn)17:170 KN。</p><p><b> 選 工來進(jìn)行校核</b></p><p> 文獻(xiàn)[1] 2.10.2.1支柱的剖面積 A 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p><b>
111、 =</b></p><p> =36.56 cm2</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.10.3.2,工字形剖面支柱的面板厚度 t 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得值中的較小者:</p><p><b> mm</b></p><p><b> mm</b></p>
112、<p><b> 實(shí)取工</b></p><p> 式中:P——支柱所受的載荷,351kN;</p><p> l——支柱的有效長度,為支柱全長的 0.8 倍;l=4.700.8=3.76 m;</p><p> r——支柱剖面的最小慣性半徑,取r=7.2 cm。</p><p> 2.1.6 船端
113、加強(qiáng)</p><p> 2.1.6.1首尖艙內(nèi)的加強(qiáng)</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.15.1.1在每個(gè)肋位處均應(yīng)設(shè)置實(shí)肋板,其腹板高度 h、厚度 t 和面板剖面積 A,應(yīng)分別不小于按下列各式計(jì)算所得之值:</p><p> h=85D+140=853.7+140</p><p><b> =454.5mm</b
114、></p><p><b> 實(shí)取800mm</b></p><p> t =0.03L+6=0.0350+6</p><p><b> =7.5mm</b></p><p><b> 實(shí)取8mm</b></p><p> A=0.85
115、B=0.859</p><p> =7.65 cm2。</p><p> 實(shí)取-100×9,其A=9cm2</p><p> 式中: B——船寬,m; </p><p> d——吃水,3.2m。</p><p> 2.1.6.2艉尖艙的加強(qiáng)</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1]
116、 2.15.4.1 在每檔肋位上應(yīng)設(shè)置實(shí)肋板,其厚度應(yīng)較本節(jié)所要求的首尖艙內(nèi)的實(shí)肋板厚度增厚1.5mm。</p><p> t=1.5+t=9.5mm</p><p><b> 取t=11mm</b></p><p> 2.1.7 水密艙壁</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.1.2水密艙壁的總數(shù)一般應(yīng)不
117、少于表2的規(guī)定:</p><p> 表2-2水密艙壁總數(shù) </p><p> 該船型為小于50m的尾機(jī)型,所以水密艙壁數(shù)為3個(gè)。</p><p> 本船在F5肋位設(shè)置水密艉尖艙艙壁;</p><p> 在F22,F(xiàn)79艙壁平面艙壁板;</p><p> 本船在F85肋
118、位處設(shè)水密防撞艙壁。</p><p> 設(shè)置了4道艙壁,滿足規(guī)范大于等于3的要求。</p><p> 2.1.7.1 F5肋位的艙壁:</p><p><b> 艙壁板厚:</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.3.1,平面艙壁板的厚度 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值,但應(yīng)不小于 5.5mm:<
119、;/p><p><b> 式中:</b></p><p> s——扶強(qiáng)材間距,0.50m;</p><p> h——在舷側(cè)處由列板下緣量到艙壁甲板的垂直距離,5.5m,但取值應(yīng)不小于 2.5m。</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.3.2 艙壁最下列板的厚度應(yīng)較計(jì)算所得增厚 1mm,污水溝及艙底污阱處應(yīng)增厚
120、2.5mm。尾管通過處艙壁板的厚度應(yīng)增加 1 倍。</p><p> 在最下列板處取t=1+4.7=5.7mm</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.3.3 艙壁最下列板由內(nèi)底板算起(單底時(shí)自船底算起)的高度應(yīng)不小于 900mm。</p><p> F5艙壁最下列板實(shí)取t =10mm, 寬度b=1500mm, 艙壁上其余板實(shí)取t =8mm。</p&
121、gt;<p><b> 扶強(qiáng)材:</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.4.1 艙壁扶強(qiáng)材的剖面模數(shù) W 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:</p><p><b> 式中:</b></p><p> s——扶強(qiáng)材間距,0.50m;</p><p> h——在舷側(cè)處由
122、扶強(qiáng)材跨距中點(diǎn)量到艙壁甲板的垂直距離,2.55m;</p><p> l——扶強(qiáng)材跨距,5.0m;</p><p> C ——系數(shù),按下面情況選取:</p><p> C=6,扶強(qiáng)材端部不連接或與無扶強(qiáng)的板直接連接;</p><p> C=3,扶強(qiáng)材端部用肘板連接;扶強(qiáng)材端部直接同縱向構(gòu)件搭接;端部連接,取C=3。</p>
123、<p><b> 列表校核如下:</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 1.2.2.2 次要構(gòu)件的帶板寬度,取為 1 個(gè)骨材間距。</p><p> 選取L120×80×8,進(jìn)行校核,</p><p><b> t=8mm:</b></p><p>&l
124、t;b> cm</b></p><p><b> cm3</b></p><p><b> t=10mm:</b></p><p><b> cm</b></p><p> 實(shí)取:L120×80×8, 滿足要求。</p&g
125、t;<p> 2.1.7.2 F22,F(xiàn)79艙壁平面艙壁板</p><p><b> 艙壁板厚:</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.3.1,平面艙壁板的厚度 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值,但應(yīng)不小于 5.5mm:</p><p><b> 式中:</b></p>&l
126、t;p> s——扶強(qiáng)材間距,0.50m;</p><p> h——在舷側(cè)處由列板下緣量到艙壁甲板的垂直距離,3.65m。</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.3.2、2.12.3.3 艙壁最下列板的厚度應(yīng)較計(jì)算所得增厚 1mm,污水溝及艙底污水阱處應(yīng)增厚 2.5mm。尾管通過處艙壁板的厚度應(yīng)增加 1 倍。艙壁最下列板由內(nèi)底板算起(單底時(shí)自船底算起)的高度應(yīng)不小于 900
127、mm。</p><p> 在最下列板處取t=1+4.0=5.0mm</p><p> F5艙壁最下列板實(shí)取t =9mm, 寬度b=1300mm, 艙壁上其余板實(shí)取t =8mm。</p><p><b> 艙壁扶強(qiáng)材:</b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1] 2.12.4.1 艙壁扶強(qiáng)材的剖面模數(shù) W 應(yīng)不小于按
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