海洋学院船舶强度与结构设计

0 船 舶 强 度 与 结 构 设 计 课 程 设 计成 绩： 姓 名： 同组人员： 班 级： 学 号： 日 期： 2014 年 5 月 2 日 1目 录1 船体结构设计任务书 .22 船体结构尺寸确定 .42.1 外板 .42.2甲板 .72.3.双层底 .82.4. 舷侧骨架 .112.5. 甲板骨架 .133 中剖面构件尺寸汇总 .164 中剖面模数计算 .175 总纵强度校核 .186 第二货舱中剖面结构图 .197 参考文献: .1921 船体结构设计任务书1 按 CCS 颁布的钢质海船入级与建造规范 （2006 年）设计下述船舶的船中剖面结构船 型：钢质单甲板、双底、单机单桨、单舵、纵横混合骨架形式结构、电焊焊接式的尾机型船兼运集装箱的近海多用途货船。主尺度：船长 LPP=100m型宽 B=16.00m型深 D=7.80m设计吃水=6.10m 肋距 s:Fr32Fr134 0.65m 其余 0.60m 纵骨间距：双层底 0.62m 舷侧外板 0.50m 顶边舱主甲板 0.60m 斜板 0.662m方形系数 Cb = 0.8265该船的中剖面草图见图 1BL120373068506R2502 与设计有关的条件上甲板舱口两侧及货舱船底采用纵骨架式结构，其余采用横骨架式。甲板间高：H=3m双层底高：第一货舱 h=2.2m; 其余 H=1.3m舱口宽度：b=8m舱口长度：按说明选取最大静水弯矩（压载出港）：M s=13876t.m船容系数：=1.51m 3/t（即装载率 r =1/1.51=0.66 t/m3）上甲板货物计算载荷 p=1.3t/m2设计甲板骨架若需支柱时，规定在货舱内只设在中心线上，如图所示。 33 提交作业a) 船体结构设计计算书。b) 用 1：50 的比例绘出设计横剖面的结构图。计算书包括：（a）对设计船特征（船型、主尺度、结构形式等）的概述，设计所根据的规范版本的说明等；（b）按船底、船侧、甲板的次序，分别写出确定每一构件尺寸的具体过程，并明确标出所选用的尺寸。注意事项：计算书应简明、清晰、便于检查。结构图应符合船舶制图规定，图上所标构件尺寸应与计算书中所选用尺寸一致。4 货舱设计方案该设计可采用下述两种方案之一：（1）第一货舱：舱口从 108124肋位，舱口长 l=11.2m第二货舱：舱口从 7793肋位，舱口长 l=11.2m第三货舱：舱口从 4359肋位，舱口长 l=11.2m骨架采用常规结构形式。（2）第一货舱：舱口从 106124肋位，舱口长 l=12.6m第二货舱：舱口从 7094肋位，舱口长 l=16.8m第三货舱：舱口从 3859肋位，舱口长 l=14.7m骨架采用悬臂梁结构形式。5 设计参考书目1 钢质海船入级与建造规范 （2006 年）中国船级社2 船舶设计手册 （结构分册）国防工业出版社3 船体强度与结构设计 （王杰德等主编）国防工业出版社 1995 年出版4 船舶计算结构力学 （聂武等主编）哈工大学出版社 2000 年出版42 船体结构尺寸确定2.1 外板2.1.1 船底外板2.1.1.1 船底为纵骨架式，船中 0.4L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值:t1 = 0.043s(L+230) mmbF= 0.043 0.62 330 1.0= 9.93mmt2 = 5.6s mmbhd)(1= 5.6 0.62 2.706= 10.61 mm 式中：s纵骨间距，0.7m；d吃水，6.1m；h1=min(0.26C,0.2d)=1.22mL 为船长 L=100m；= 取 bfF0.1b船底外板 实取：t = 13mm规范（2.3.1.3）规范（2.3.1.3）船底外板取：t=13mm2.1.1.2 离船端 0.075L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下列式计算所得之值:t=(0.035L+6) mmbSs= 9.50 1.030= 9.78 mm式中：s纵骨间距，计算时应不小于 SbSb纵骨标准间距，S b=0.0016L+0.5=0.66 md吃水，6.1m；L 为船长 L=100m 船底外板实取：t=12mm规范（2.3.1.4）船底外板取：t=12mm52.1.2 平板龙骨2.1.2.1 平板龙骨宽度 b 应不小于按下式计算所得之值b=900+3.50L mm=900+350=1250 mm平板龙骨宽度实取：b=1500mm2.1.2.2 平板龙骨厚度应不小于按下式计算所得之值t=t0+2.0 mm=12+2.0=14 mm平板龙骨厚度实取：t=14mm式中：b平板龙骨的宽度L 为船长 L=100m to计算所得船底板厚度规范（2.3.2.1）规范（2.3.2.2）平板龙骨取：1500mm 14mm2.1.3 舭列板2.1.3.1 舭列板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值：t1 = 0.043s(L+230) mmbF= 0.043 0.7 330 1.0= 9.93mmt2 = 5.6s mmbhd)(1= 5.6 0.7 2.706= 10.61 mm 式中：s 为肋骨间距，计算时取值应不小于肋骨的标准间距L 为船长 L=100m d=6.1mE=1+s2/S2Fb 为折减系数 为 1h1=min(0.26C,0.2d)=1.22m实取 t=13m规范（2.3.3.1）规范（2.3.1.3）规范（2.3.3.2）舭列板厚度：t=13mm2.1.4 舷侧外板2.1.4.1 船中部 0.4L 区域内的横骨架式舷侧外板厚度（1）距基线 D 以上的舷侧外板厚度 t 应不小于系列规定：43t1=0.073s (L+110) mmEdF=0.073 0.7 0.948 210 1mm=10.18 mmt2=4.2s mm2hd=4.2 0.7 2.88=8.47 mm实取厚度 t=12 mm规范（2.3.4.2）距基线 D 以上43的舷侧外板厚度t=12mm6(2) 距基线 D 以下（舭列板除外）的舷侧外板厚度 t 不应小41于按下两式计算所得之值：t1=0.72s (110+L) mmEbF=0.072 0.7 0.948 210 1=10.04 mmt2 =6.3s mmbhd)(1=6.3 0.7*2.706=11.93 mm实取厚度 t=12 mm(3) 距基线 D 以上和 D 以下区域内的舷侧外板厚度 t，由上述413计算所得之值用内插法求得：取 t=12 mm式中：s-肋骨间距，计算时取值应不小于肋骨的标准间距L-船长d吃水Fd、Fb 为折减系数E=1+s2/S2 S 为舷侧纵桁间距，3.0mh1 =min(0.26C,0.2d)=1.22h2=min(0.5C,0.36d)=2.20m规范（2.3.4.2）距基线 D 以下41（舭列板除外）的舷侧外板厚度t=12mm距基线 D 以上41和 D 以下区域3内的舷侧外板厚度 t=12mm2.1.4.2 离船端 0.075L 区域内的舷侧外板厚度：t=(0.035L+6) mmbSs= 9.50 1.030= 9.78 mm实取厚度 t=12 mm2.1.4.3 舯部 0.4L 区域内的舷侧外板厚度不应小于端部舷侧外板厚度， 并应使船中部 0.4 区 域外的舷侧外板厚度能逐渐向L端部舷侧外板厚度过渡。规范（2.3.4.4）规范（2.3.1.4）离船端 0.075L 区域内的舷侧外板厚度 t=12mm规范（2.3.4.5）2.1.5 舷顶列板2.1.5.1 舷顶列板宽度 b 应不小于：b=800+5L mm=800+500=1300 mm但不必大于 1800mm实取宽度 b=1400 mm规范（2.3.5.1）舷顶列板宽度b=1400mm2.1.5.2 舷顶列板厚度 t 在中部 0.4L 区域内不小于相邻舷侧外板的厚度，且不小于按下两式计算所得之值： t1= mmdFLsE)10(085.规范（2.3.5.2）7=0.085 0.7 0.948 210 1=11.85 mmt2= mm1.057sL=1.05 0.7 13.23=9.72 mm实取 t=13 mm式中：s肋骨间距，计算时取值应不小于肋骨的标准间距L船长L1=LE=1+s2/S2 S 为舷侧纵桁间距舷顶列板厚度实取 t=13mm2.1.5.3 船中部 0.4L 区域内的舷顶列板的厚度，在任何情况下均应不小于强力甲板边板厚度的 0.8 倍。舷顶列板的厚度逐渐向两端过度到端部的舷侧列板的厚度。13mm相邻舷侧外板的厚度 12mm 满足要求规范（2.3.5.4）2.2甲板2.2.1 强力甲板2.2.1.1 开口边线外强力甲板厚度 t，除应符合中剖面模数要求外，还应不小于按下列各式计算所得之值：纵骨架式：t1= dFLs106.=0.06 0.70 210 1=8.82 mmt2= 759.s=0.9 0.7 13.32=8.33 mm式中：s纵骨间距L船长L1=L Fd-折减系数实取厚度 t=12 mm规范（2.4.2.1）开口边线外强力甲板厚度实取 t=12mm2.2.1.2 在开口边线以内的及离船端 0.075L 区域内强力甲板厚度t 应不小于下式计算之值：t= 759.0Ls=0.9 0.7 13.32=8.33 mm实取 t=10 mm式中：s纵骨或纵骨间距L船长2.2.1.3 强力甲板最小厚度 t 应不小于 6 mm规范（2.4.2.2）实取 t=10 mm规范（2.4.2.3）82.2.1.4 船中部强力甲板厚度应在船中部 0.4L 区域内保持相同，并逐渐向端部甲板厚度过度 规范（2.4.2.5）2.2.2 甲板边板2.2.2.1 在船中部 0.4L 区域内的强力甲板边板宽度不小于以下计算所得之值，但不必大于 1800mmb=6.8L+500 mm=1180 mm实取 b=1400 mm强力甲板边板在端部的宽应不小于船中部宽度的 65%b=0.65 1400=910 mm实取 b=1100 mm强力甲板边板厚度应不小于强力甲板厚度取 t=14 12m规范（2.4.3.1）实取t=14mm 1400mm2.3.双层底2.3.1 中桁材2.3.1.1 在船舶中剖面处应设置中桁材。中桁材高度 h0在任何情况下应不小于 650 ，且不小于按下十计算所得之值：mh0=25B+42d+300 mm=25 16+42 6.1+300=956.2 mm式中：B船宽d吃水实取 h0=1300 mm 规范（2.6.2.1）2.3.1.2 中桁材厚度 t 应不小于按下述规定：（1）船中部 0.4L 区域内：t1=0.0077h0+4 mm=0.0077 956.2+4=11.36 mm实取厚度 t=12 mm（2）船端 0.075L 区域内，中桁材厚度可比（1）中的要求减少2mm（3）炉舱内中桁材厚度应较船中部 0.4L 区域内中桁材厚度2.5mm式中：h0双层底计算高度2.3.1.3 中桁材在中部 0.75L 区域范围内应连续，并应尽量向首尾柱延伸。2.3.1.4 船中部 0.75L 区域内，中桁材上不应开人孔或减轻孔，规范（2.6.2.2）实取1300mm 12mm规范（2.6.2.4）规范（2.6.2.4）9在个别特殊情况下一定要开孔时，应予以加强。 2.3.2 旁桁材2.3.2.1 旁桁材的数量对船宽大于 12 但不大于 20 的船舶,中桁材左右两侧m至少各设 1 道旁桁材2.3.2.2 旁桁材的高度h=1200mm2.3.2.3 桁材间距S=2800 mm2.3.2.4 旁桁材的厚度可以比中桁材厚度减少 3mm t=12-3=9 mm规范（2.6.10.2）实取1300mm 9mm2.3.3 纵骨架式肋板2.3.3.1 实肋板间距 d实肋板间距 d = 650 mm肋板厚度与高度之比一般不小于 1302.3.3.2 实肋板厚度 tA:在机舱区域为横骨架式，每一肋位设置实肋板：实肋板厚度不小于：t=0.007h0+1=8 mm高度不大于：h= =1040 mm130t取 10 1000mmB:在货舱区域为纵骨架式，每 4 档肋位设实肋板：实肋板厚度不小于：t=（0.0077h 0+1） （1+0.1）=9.57 mm取：10 1000mm2.3.2.3 肋板上的每根纵骨处应设置垂直加强