118m内河散货船船体结构规范设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
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毕业设计（论文）中期检查表学生姓名毕业设计（论文）题目118m内河散货船船体结构规范设计毕业设计的主要工作内容和计划进度(由学生填写) 设计内容与要求:（1）综述：船舶结构设计方法；（2）结构规范计算；（3）中横剖面结构设计；（4）总纵强度校核；（5）基本结构图绘制。 严格按照指导老师的要求每周最起码要完成指定的任务目前已完成工作情况(由学生填写) 目前，我已完成了以下工作：（1） 5000字外文翻译已经完成；（2） 开题报告完成；（3） 横剖面草图设绘，按照规范要求完成了结构规范计算书；（4） 完成强度校核并且达到规范要求。存在的主要问题和解决方案(由学生填写) 在结构设计计算阶段，遇到如下一些问题，如规范中公式的参数不知道怎么确定、整体结构如何把握等问题，通过与同组同学讨论，向指导老师请教都得到了解决。 指导教师对学生工作态度评价认真 较认真 一般 差 指导教师对学生完成工作质量评价优 良 中 一般 差指导教师意见和建议指导教师签字： 年 月 日（理工类）： 毕业论文（设计）任务书学 院：船舶与海洋工程学院 专 业：船舶与海洋工程 学 号：指导教师 年 03月 14日 毕业设计（论文）题目：118m内河散货船船体结构规范设计 一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等） 1 提供条件：（1）该船总图：总布置图、型线图等；（2）规范：钢质内河船舶入级与建造规范或钢质海船入级与建造规范。 2 设计内容与要求:（1）综述：船舶结构设计方法；（2）结构规范计算；（3）中横剖面结构设计；（4）总纵强度校核或扭转强度校核；（5）基本结构图绘制。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1. 毕业设计论文一份（不少于1.5万字），应包括：（1）综述；（2）结构规范计算书；（3）强度校核；2. 外文译文一篇（不少于5000英文单词）；3. 中横剖面图和基本结构图。三、完成日期及进度自11年04月 04 日起至 11 年06月 12 日止进度安排：1.调研收集资料； 1周2.规范计算； 2.5周3.中横剖面图设绘； 1周4.强度校核； 1周5.基本结构图设绘； 2.5周6.整理毕业论文； 1周7.毕业答辩。 1周四、同组设计者（若无则留空）： 五、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1.王杰德.船舶强度与规范设计.北京：国防工业出版社，1995年2.黄浩.船体建造工艺手册.北京：国防工业出版社，1989年3.王勇毅.船体建造工艺学.北京：人民交通出版社，1989年4.船舶设计实用手册编辑委员会。船舶设计实用手册. 国防工业出版社，1965年5.杨永祥等. 船舶与海洋平台结构.国防工业出版社，2008年6.杨永祥等。船体制图. 国防工业出版社，2005年7.金属船体制图标准. GB/T4476-84国家标准局，1984年8.船舶布置图图形符号. GB3894-83国家标准局，1983年9.杨代盛.船体强度与结构设计. 国防工业出版社，1986年10. Owin F. Hughes. Ship Structural Design，1983 系(教研室)主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日注：1、如页面不够可加附页 2、以上一五项由指导教师填写 毕业设计（论文）开题报告概述表学生姓名 毕业设计(论文)题目118m内河散货船船体结构规范设计选题的目的和意义随着世界贸易的迅速发展，散货船作为三大主流船型之一，有大的市场需求，而我国在散货船建造方面拥有明显的竞争优势，建设世界造船大国，我们应特别关注干散货船市场。干货船的市场需求空间仍然较大, 干货船过剩的风险较小。金融危机对国际航运业带来了巨大冲击，而内河船市场由于中国经济的迅速复苏和振兴计划的效应而日渐升温。鉴于内河散货船运输在经济发展中的重要作用，我们应该抓住机遇，加快内河散货船的设计和建造。通过对内河散货船结构规范设计的整个过程，可以使我们熟悉规范设计的整个过程，通过查阅资料、规范、熟悉图纸等过程，提高我们的实际动手能力，理论联系实际的能力，对所学的知识有所巩固。国内外研究现状及存在的问题自从20世纪50年代中期，由遮蔽甲板船发展而来的干散货船技入营运以来，干散货船队经过五十多年的发展，已经成为世界海上运输中一股举足轻重的运输力量。散货运输约占货运量的40%，日益发展的散货船队在能源运输、国际贸易中是一支主力军。通观国内外散货船的发展历史及对现状的分析，散货船的发展趋势主要体现在双壳化、大型化、快速性、多用途化、使同年限增长、环保和自动化程度提高等几个方面。从最近两年的散货船订单看，船东越来越偏好于大吨位的散货船。可以预见，在未来一段时间里，双壳20万吨左右的大型散货船将是建造的主流，并且同时更多的会考虑到使用年限和环保等问题。我国散货船队船舶吨位偏小，平均载重吨低于世界平均水平，要实现我国成为世界第一造船大国的目标，首先就要在产量上超过日本和韩国，为此应该把吨位大、技术难度小、已形成优势的三大主力船型之一的散货船作为发展的重点，加大投入，增加技术储备，积极参与国际竞争。内河货运船尤其是小型干散货船越来越引起人们的重视 ,但是很多造船厂家为了追求效益而减少钢材使用量 ,在许多结构 、构件上都不满足钢质内河船舶入级与建造规范 要求。经过调研 ,发现很多内河小型散货船都需要按规范规定进行直接计算 ,因此它们的结构强度是否能达到安全和稳定等要求或者设计是否合理都无法检验。主要研究内容设计内容与要求:（1）综述：船舶结构设计方法；（2）结构规范计算；（3）中横剖面结构设计；（4）总纵强度校核或扭转强度校核；（5）基本结构图绘制。研究方法、步骤和措施等研究方法：通过图书馆、互联网、平时积累的资料等，对散货船的结构及其特点有一定的了解，然后，通过指导老师给的型线图、总布置图和对CCS钢质内河船舶建造规范（2009年）的学习和理解，逐步形成结构设计的思路，一边进行结构设计一边绘制横剖面图，并把计算出来的构件标到横剖面草图上，逐步完善，最后再进行强度校核，使构件的尺寸满足要求，绘制基本结构图，最后整理毕业论文。步骤：1、调研收集资料；2、中横剖面图设绘并进行结构规范计算； 3、强度校核；4、基本结构图设绘；5、整理毕业论文；指导教师意见指导教师签字： 年 月 日注：如页面不够可加附页118m内河散货船船体结构规范设计The structure norm design of 118m Inland bulk carrier by rules and regulations,指导老师,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,综述：船舶结构设计方法,结构规范计算,中横剖面结构设计,总纵强度校核,基本结构图绘制,1.1本设计内容及要求,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,1.2 设计方法,本设计采用的是参照规范进行设计的方法，其步骤如下图,CONTENTS_,为缓解金融危机对国内船市压力，国家制定政策拉动内需，在“十二五”期间，政府投向全国内河水运建设的资金将达到2000亿元。在政策大力扶持的背景下，内河船舶运输将迎来重大机遇,内河散货船是内河运输的主力船型，其运力占内河船舶总运力的85左右，承担着长江、珠江、京杭运河、淮河等干线诸如煤炭、钢铁、矿石、等货物的运输,鉴于内河散货船运输在经济发展中的重要作用，我们应该抓住机遇，加快内河散货船的设计和建造,2.1 研究背景及其意义,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,CONTENTS_,由于在内河货运中货物较杂，内河散货船设计趋向于多用途化，这样设计为了方便货物的装运，既可以装运散货、杂货，也可以装载集装箱,2.2 内河散货船介绍,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,CONTENTS_,2.3 内河散货船现存问题,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,船型、尺度、吨位杂乱，不利于规范化的设计建造、检验、保养和维护,船舶设施配备简易, 操纵和维护存在问题,技术性能差, 综合技术经济指标落后,对环境存在污染 ，油污水、生活污水得不到妥善处理而任意排放, 加剧了内河水质的污染,航道通过情况存在障碍, 运输效率较低,CONTENTS_,2.4 内河散货船发展趋势,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,由于水路运力结构调整和水上安全管理机制两股浪潮冲击，迫使内河运输船舶从运力结构、船型机型、船舶安全、经营形式等各方面进行改革，出现了一系列新的发展趋势,向标准化的方向发展,向大型化的方向发展,向环保化的方向发展,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,3.1 设计船舶的布置结构特点,本船为球鼻艏钢质全电焊尾机型船，采用双机双桨，货舱区设双舷侧、双层底，设单层连续甲板，货舱区域为纵骨架式结构，艏尾区域采用横骨架式,主尺度 总 长 118.00 m 垂线间长 112.10 m 型 宽 19.20 m 型 深 7.80 m 设计吃水 6.95 m 方形系数 0.898 梁拱高度 0.20 m,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,甲板间高,主甲板至机舱5400平台甲板 2.4m 主甲板至艉楼甲板 0.4m 艉楼甲板至居住甲板 3.0m 救生甲板至驾驶甲板 2.9m 驾驶甲板至罗经甲板 2.7m,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,舱室分布概述,尾压载舱： （艉#4） 燃油舱、轴隧舱： （#4#9） 机 舱： （#9#25） 后货舱（#25#97）； 前货舱（#97#166）； 6000平台上#25#52设No.6舱边压载水舱（左、右）； 6000平台上#52#82设No.5舱边压载水舱（左、右）； 6000平台上#82#97设No.4舱边压载水舱（左、右）； 6000平台上#97#112设No.3舱边压载水舱（左、右）； 6000平台上#112#142设No.2舱边压载水舱（左、右）； 6000平台上#142#166设No.1舱边压载水舱（左、右）； （#166#176）6000平台下设艏压载舱（左、右）； （#166#176）6000平台上设空舱； 艏压载水舱（#176艏,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,3.2 本设计内容,结构设计的基本任务是：选择合适的结构材料 和结构型式，决定全部构件的尺寸和连接方式， 在保证具有足够的强度和安全性等要求下，使 结构具有最佳的技术经济性能。 在此要求下，本船设计的结果绘成图纸如下,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,货舱中横剖面图（强肋位,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,货舱中横剖面图（弱肋位,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,机舱横剖面图,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,艏部横剖面图,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,基本结构图1,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,基本结构图2,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,总结,通过对118m内河散货船船体结构规范设计的整个过程，使我熟悉了规范设计的整个过程，通过查阅资料、规范、熟悉图纸等过程，提高实际动手能力，理论联系实际的能力，对所学的知识得到了巩固,另外对本设计中出现的一些相关问题进行了思考，并提出了一些自己的看法,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,4.1 本船整体结构形式的思考,本散货船结构形式并没有采用传统的那种设顶边舱、底边舱的结构形式，而是以双舷侧来代替（如下图,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,这样设计的目的： 由于在内河货运中货物较杂，这样设计为了方便货物的装运，既可以装运散货、杂货，也可以装载集装箱，不会因为装货受到限制，确保有什么货就装什么货，灵活方便，完全能满足对于内河货运的要求，符合内河货船的发展趋势,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,4.2 本船局部结构形式的思考,1）本船双舷侧结构采用的是纵骨架式结构（舷侧纵骨强肋骨的形式），如下图所示,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,双舷侧的还有另一种结构形式，舷侧强肋骨框架可以采用板开孔代替 T 型材，（如下图所示,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,让我明白在以后工作实际的生产中，需要考虑很多方面东西，结构设计的简易性、结构的工艺性都是考虑的因素,后一种结构形式省去了实际生产当中加肘板连接的形式，方便了生产施工，同时也降低了可能在肘板连接处出现应力集中的危险。但这种形式一般只能用于较小的船舶,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,2）本船双舷侧结构采用的是纵骨架式结构，但未设置舷侧纵桁，如下图所示,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,这样设计主要出于以下两方面考虑,由于有6000平台的存在，如果设置舷侧纵桁，其必定比较靠近中和轴，其对总纵强度影响较小； 可以减少舷侧的制造工艺，减轻船重,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,4.3 结构的优化,在按规范计算完成之后，必须校核船中剖面的总纵强度，若不符合要求则需要重新选取型材，若偏大，则需要优化，使船体各板架的材料得到充分利用，以减轻船体结构重量。因此在满足规范的前提下，对剖面的纵向构件进行优化，可以减轻结构重量,CONTENTS_,2.绪论,1.设计要求,3.设计介绍,4.总结,本船在初次计算时惯性矩、对强力甲板剖面模数、对船底的剖面模数的裕度都超过100,经过优化后，惯性矩裕度92.1%、对强力对强力甲板剖面模数裕度69.1%、对船底的剖面模数的裕度121.1%，比第一次计算的略微有了改进，但还不是最优，还有很大的优化空间，但由于知识水平有限，未进行深入研究,以上便是我本次毕业设计相关内容的展示及汇报，不足之处，恳请各位老师批评指正摘 要为缓解金融危机对国内船市压力，国家制定政策拉动内需，因此内河船市场由于中国经济的迅速复苏和振兴计划的效应日渐升温。2010年上半年海船建造数量仍然呈下降趋势，但下降速度减缓，海船单船总吨位下降较快，大型货船建造数量加速减少，而小型船舶建造数量明显上升,内河散货船建造延续了去年的大好形势，因此我们应该抓住机遇，加快内河散货船的设计和建造。本文以一艘118m内河散货船为例，介绍该内河散货船规范设计的基本过程，主要依据CCS2009版钢质内河船舶建造规范进行结构设计计算与校核。本船为钢质全电焊尾机型船，货舱区设有双舷、双底，设单层连续甲板，货舱区域为纵骨架式结构。本文包括以下内容：1. 内河散货船现状及发展趋势以及结构特点、船舶规范设计方法介绍；2. 结构规范设计计算及船中货舱区横剖面的强度校核；3. 绘制典型横剖面图和基本结构图。关键词：内河散货船；规范设计；横剖面图；基本结构图AbstractTo ease pressures of the financial crisis on the domestic shipping market, the nation made policy to stimulate domestic demand. So inland ship market came to boom day by day ,due to the rapid recovery of Chinese economic and the effect of revitalization plan. The number of shipbuilding during the first half of 2010 was still a downward trend, but its rate slowed down, the total tonnage of a ship dropped rapidly, the number of large cargo ship construction reduced fast, and the number of small ship building increased significantly, construction of inland bulk carriers continued the excellent situation of last year, we should seize the opportunity to speed up design and construction of inland bulk carriers. This paper took a 118m inland bulk carrier as an example, introduced the basic structure of standardized design process of 118M inland bulk carrier, which is designed, calculated and checked according to CCS (2009 edition). The ship is welded with steel ,whose engine-room is in the stern, and cargo area is equipped with double-side, double bottom, single continuous deck and cargo area of longitudinal frame. The main contents of this article includes: 1. The present situation and development trend of inland bulk carriers and the method used in structure design; 2. The basic process of structure design and the and examination of intensity of the midship section in district of cargo cabin; 3. Draw a typical transverse section and the basic construction profile and plan. Keywords: Inland bulk carrier; Structure norm design; Transverse section plan; the basic structure profile and plan II目 录第一章 绪 论11.1引言11.2 内河散货船的结构特点11.3内河散货船的现状及发展趋势21.3.1 内河散货船的现状21.3.2 内河散货船的发展趋势21.4 结构设计方法31.4.1 结构设计方法的选择31.4.2 结构规范设计的步骤31.5 研究目标和内容4第二章 船体结构规范设计计算52.1 说明52.2 船舶主要参数52.2.1 主要尺度52.2.2 计算尺度52.3 货舱区域船体结构构件计算62.3.1 外板62.3.1.1 船体板62.3.1.2 舭列板72.3.1.3 舷侧外板82.3.1.4 舷顶列板82.3.2 甲板82.3.2.1 强力甲板82.3.2.2 甲板边板82.3.3 内舷板及内底板92.3.3.1 内舷板（纵舱壁板）92.3.3.2 内底板92.3.4 双层底102.3.4.1 一般要求102.3.4.2 实肋板102.3.4.3中桁材112.3.4.4 旁桁材112.3.4.5 内底纵骨112.3.4.6 船底纵骨122.3.5 舷侧骨架132.3.5.1 舷侧纵骨132.3.5.2 强肋骨132.3.6 甲板骨架142.3.6.1 甲板强横梁142.3.6.2 甲板纵桁152.3.6.3 甲板纵骨152.3.7 水密横舱壁152.3.7.1 横舱壁板162.3.7.2 扶强材162.3.7.3 水平桁和垂直桁162.3.8 舷舱横舱壁172.3.8.1 舷舱横舱壁间距172.3.8.2 横舱壁板172.3.8.3 水平桁182.3.9 舱口围板182.3.9.1舱口围板高度182.3.9.2舱口围板厚度182.4 尾部结构构件计算（横骨架式）192.4.1 底部骨架192.4.1.1 实肋板192.4.1.2 中内龙骨202.4.1.3 旁内龙骨202.4.2 舷侧骨架202.4.2.1 主肋骨202.4.2.2 舷侧纵桁202.4.3 甲板骨架212.4.3.1强力甲板板212.4.3.2 强力甲板横梁212.4.3.3强力甲板纵桁222.4.3.4甲板强横梁222.4.4 舱壁232.4.4.1 横舱壁板232.4.4.2 扶强材232.4.4.3水平桁和垂直桁232.4.5 主机座242.5 艏部加强（横骨架式）252.5.1 底部骨架252.5.1.1 实肋板252.5.1.2 中内龙骨262.5.1.3 旁内龙骨262.5.2 舷侧骨架262.5.2.1 主肋骨262.5.2.2 舷侧纵桁262.5.3 甲板骨架272.5.3.1甲板272.5.3.2 强力甲板横梁272.5.3.3强力甲板纵桁282.5.3.4甲板强横梁282.5.4 舱壁292.5.4.1 横舱壁板292.5.4.2 扶强材292.5.4.3 水平桁和垂直桁302.6 首尾柱302.6.1 首柱302.6.2 尾柱302.7 甲板室312.7.1 甲板和围壁板312.7.2 围壁扶强材322.7.2.1 外围壁扶强材322.7.2.2 内围壁扶强材322.7.2.3 端壁扶强材322.7.3 甲板横梁322.7.3.1 顶篷甲板322.7.4 甲板纵桁332.7.4.1 顶篷甲板332.8 舷墙34第三章 船中剖面总纵强度校核353.1 基本剖面模数计算353.2 船中剖面对水平中和轴的惯性矩I0的计算353.3 惯性矩计算363.4 剖面模数计算363.5 裕度计算36结 论39致 谢41参考文献42III第一章 绪 论1.1引言从2008年9月以来，受到全球金融危机的影响，航运市场受到了很大的冲击，船舶市场陷入萧条境地。虽然经过了2009年全球船舶市场大规模调整之后，全球船舶市场已经慢慢开始复苏，但是由于市场波动曲折，船市想要持续回暖难度很大。金融危机对我国船舶行业的影响仍然存在，而国家为缓解国内船市压力，拉动内需的政策推进了内河造船的繁荣。在“十二五”期间，政府投向全国内河水运建设的资金将达到2000亿元。在政策大力扶持的背景下，内河船舶运输将迎来重大机遇。内河船市场由于中国经济的迅速复苏和振兴计划的效应而日渐升温。2010年上半年海船建造数量仍然呈下降趋势，但下降速度减缓，海船单船总吨位下降较快，大型货船建造数量加速减少，而小型船舶建造数量明显上升；内河船舶建造延续了去年的大好形势，仍然一路走高。内河干散货船是内河运输的主力船型，其运力占内河船舶总运力的85左右，承担着长江、珠江、京杭运河、淮河等干线诸如煤炭、属矿石、钢铁、非金属矿石、等货物的运输。鉴于内河散货船运输在经济发展中的重要作用，我们应该抓住机遇，加快内河散货船的设计和建造。1.2内河散货船的现状及发展趋势1.2.1 内河散货船的现状我国内河运输船舶中干散货船居主导地位，约占总吨的 70%，但是我国内河货船船型杂乱，船舶平均吨位也较低(约260 t)，而欧洲3004 500t机动货船只有16种基本船型，机动货船平均吨位828 t；美国的机动货船平均吨位l700 t，可见我国内河货船现有水平与国外发达国家水平还存在一定差距，我国内河货船船型杂乱的情况大大削弱了内河航运运能大、能耗小、成本低等优势。目前，我国内河货船还存在如下问题：（1）船型杂乱现有的内河船舶船型杂乱，机型复杂，不利于提高航道、船闸等基础设施的利用率，从而影响内河航道效益的发挥，成为内河航运竞争力提高的瓶颈之一。（2）技术状况落后内河货船总体技术水平不高，设计阶段没有完全按照规范要求进行设计。部分地区还存在水泥质船、木质船和挂桨机船等落后船型，船龄大，操作性能差，航运安全存在隐患。内河货船平均吨位较小，能耗高，营运效率低。（3）落后船型对环境存在污染随着国家对水资源环境保护的重视，社会各界对船舶的环保要求也16越来越高，尤其是在库区、湖泊等特殊水域。而现存的某些落后船型，对油污水和生活污水没有专门的回收或储存装置，肆意排放，严重污染水质。另外一些船舶，挂桨机船，噪音污染严重，极大影响沿岸居民和船民自身的日常生活和人身健康。1.2.2 内河散货船的发展趋势由于水路运力结构调整和水上安全管理机制两股浪潮形成的一股巨大洪流，猛烈冲击技术落后船舶，迫使内河运输船舶从运力结构、船型机型、船舶安全、经营形式等各方面进行改革，出现了一系列新的发展趋势。而船舶方面，总的说来，有以下几点： 向标准化的方向发展； 向大型化的方向发展； 向环保化的方向发展。建设“资源节约型、环境友好型”社会，是未来我国国民经济和社会发展中的一项重要内容和战略目标, 要从根本上解决长江等内河航运节能减排，必须加快淘汰落后船型、提高船型标准化程度、环保化程度。确保在航道整治和港口建设逐步取得成果的基础上，建立内河货船船型标准化和鼓励内河老旧船舶提前淘汰的专项引导资金，限制并逐步淘汰技术落后、能耗高、效率低、污染重的小吨位的船型，大力推进大型化、标准化、环保型的内河货船船型。1.3 内河散货船的结构特点典型专用散货船是单舷侧，甲板下面靠两舷设有两个顶边舱，双层底舭部处向上倾斜设有两个底边舱。这样既可以减少清舱工作，又可以防止航行中因横摇过大而危机船舶稳定性，同时货舱的两个顶边舱和两个底边舱可以作为压载水舱，调节吃水和稳定高度。甲板、双层底和四个边舱区采用纵骨架式结构以保证船体总纵强度，舷侧采用横骨架式。内河散货船趋向于多用途船，舷侧和舱底均采用双壳结构，双舷侧取代了顶边舱和底边舱，货舱部分可以采用纵骨架式，以保证有足够的总纵强度，首尾部采用舌型面板过渡为横骨架式单底结构。由于在内河货运中货物较杂，这样设计为了方便货物的装运，既可以装运散货、杂货，也可以装载集装箱，不会因为装货受到限制，确保有什么货就装什么货，灵活方便，完全能满足对于内河货运的要求，符合内河货船的发展趋势。1.4 结构设计方法1.4.1 结构设计方法的选择在船舶结构设计中，有母型船设计法、直接设计法、规范设计法等方法。母型船设计法：就是按照母型船的结构形式，结果尺寸和航区等，经分析处理设计出新的同类船舶。直接设计法：对超规范、新型、大型船舶，按直接设计法实施结构设计，确定船体的结构尺寸，但是这种方法还没有广泛的使用。规范设计法：目前民船主要采用这种方法进行结构设计，即主要按船舶建造规范进行，辅以必要的强度计算。这种设计方法简单、迅捷、实用，特别是使用于常规的船舶，同时强度一般能得到保证。但是它也有缺点，设计是否合理，设计者心中无数，受到规范使用范围的限制，对特种尺度的船，特种船舶与特殊形式的结构，仍要按照船舶结构力学的方法进行强度校核。对于本文中的118m内河散货船结构设计采用的是结构规范设计方法。1.4.2 结构规范设计的基本步骤按规范进行结构设计的一般流程如图1-1所示。首先，根据所要设计船的特殊要求对母性船进行调查研究，分析所设计船的强度要求，选择合适的建造规范。然后，根据型线图和总布置图，结合自己所学的知识和平时积累的经验，绘制中横剖面图、基本结构图草图，并进行结构构件的初步布置。船体中横剖面图与基本结构图是全船全部结构的体现，它集中反映了所需设计船的整体结构形式、主要构件的尺寸及布置情况，是其它结构图的原则依据。 最后，根据参考的规范要求计算船体主要构件的尺寸，这时，就需要边计算，边画图，随着设计阶段的深入与发展，结构图的绘制与计算都要不断修改，完善初始的结构布置方案，直至达到最佳。其中反复必不可少，目的就是为了达到合理的统一。图1-1结构规范设计流程1.5 研究目的和内容本文的118m内河散货船的船体结构形式采用的是双底双舷形式，用CCS 钢质内河船舶建造规范（2009）对该散货船进行结构规范设计，通过整个设计过程，使我们掌握规范设计的过程步骤及方法，并绘制相关的横剖面图和基本结构图，使我们对所学的知识有所巩固。第二章 船体结构规范设计计算2.1 说明本船为钢质全电焊尾机型船。在机舱前壁#24#166之间设为货舱，货舱区设有双舷、双底，设单层连续甲板，货舱区域为纵骨架式结构。本船结构按CCS2009钢质内河船舶建造规范对A级航区进行设计计算与校核。2.2 船舶主要参数2.2.1 主要尺度 总 长 Loa - 118.00 m垂线间长 Lpp - 112.10 m型 宽 B - 19.20 m型 深 D - 7.80 m设计吃水 d - 6.95 m肋 距 s - 0.55 m(#4向尾部) 0.60 m(#4向艏部)梁拱高度 - 0.20 m2.2.2 计算尺度计算船长 L - 112.10 m计算型宽 B - 19.20 m计算型深 D - 7.80 m计算吃水 d - 6.95 m肋 距 s - 0.55 m(#4向尾部) 0.60 m(#4向艏部)梁拱高度 - 0.20 m方形系数 Cb - 0.898货舱长度 l - 84.60 m货舱宽度 b - 15.20 m服务航速 V - 9.0 Kn主尺度比： ； 本船符合CCS船级要求 ，可以采用钢质内河船舶建造规范(2009)进行规范计算。根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.2.1.3要求：船中部强力甲板具有符合以下条件的大舱口时，尚应符合钢质内河船舶建造规范(2009）第8章的规定： 式中：b 舱口宽度，m ， b=15.2m 舱口长度中点处包括舱口在内的甲板最大宽度，m 经上式计算，本船属于大舱口船，尚应符合钢质内河船舶建造规范（2009）第8章的规定。2.3 货舱区域船体结构构件计算2.3.1 外板2.3.1.1 船体板根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.3.1.1及2.3.2.2要求：（1）大舱口船货舱区域的船底板厚度t 应不小于按下式计算所得之值： 式中： a 航区系数，A 级航区船舶取 a 1 L 船长，m； L=112.1m s 纵骨间距，m；s=0.76m 系数，按船舶骨架形式，由本篇表8.3.1.1 选取；d吃水，m；d=6.95mr半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定确定。A 级航区 r1.25m mm mm 实取t=11mm，满足要求。 （2）平板龙骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.3.1.1要求： 船中部平板龙骨厚度应按船中部底板厚度增加1mm： t=+1式中：=10.44mmmm实取t=12mm ，满足要求。平板龙骨的宽度应不小于0.1B，且应不小于0.75m， b=0.1B式中：B=19200mmmm实取b=2000mm ， 满足要求。2.3.1.2 舭列板（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.3.3.1要求：舭列板厚度应按船中部船底板厚度增加0.5mm。 式中： mm mm 实取t=12mm 满足要求。（2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.3.3.2要求：如采用圆舭，则舭列板宽度应至少超过舭部圆弧以外100mm，并应超过实肋板面板表面以上150mm。 实取 船底部分超过部圆弧以外200mm，超过实肋板面板表面以上150mm。2.3.1.3 舷侧外板 根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.3.2.1要求：舷侧外板的厚度应与船底板厚度相同。实取 =11mm，满足要求。2.3.1.4 舷顶列板 根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.3.3.1要求：(1)货舱区域舷侧顶列板在强力甲板以下的宽度应不小于0.15D，mm(2)厚度不小于强力甲板边板厚度的0.85 倍或舷侧外板厚度增加1mm，取其大者。mmmm式中：mm ， mm实取b=1300mm t=12mm2.3.2 甲板2.3.2.1 强力甲板根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.3.3.1要求：船长大于或等于50m 的船舶，其中部强力甲板的最小厚度t 应不小于按下式计算所得之值:式中：L船长，m；L=112.1m s 纵骨间距，m；s=0.76m a航区系数，对A 级航区船舶取a1实取 t=11mm 满足要求。2.3.2.2 甲板边板 （1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.4.1.3要求： 船中部甲板边板的宽度应不小于0.1B，厚度应按甲板厚度增加1mm 。 mm mm式中：B=19200mm （2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.3.6.1要求：货舱区域内的甲板边板的厚度t 尚应不小于按下式计算所得之值： 式中： L 船长，m L=112.1m 实取货舱区域甲板边板宽度b=2000mm t=12mm 满足要求。2.3.3 内舷板及内底板2.3.3.1 内舷板（纵舱壁板）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.3.4.1及8.3.4.2要求：内舷板的厚度应与舷侧外板厚度相同。内舷板应直接延伸至船底板。实取 mm 满足要求。2.3.3.2 内底板根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.3.5.2要求：装载集装箱或件杂货时内底的厚度t 应不小于按下式计算所得之值： 式中： s 肋骨或纵骨间距，m s=0.76mh 计算水柱高度，m，自内底板上缘量至干舷甲板边线（或舱口围板顶缘）的距离。 h=6.8m由本节8.3.1.1 计算所得的船底板厚度，mm；=11mm 实取t=12mm 满足要求。2.3.4 双层底2.3.4.1 一般要求根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.1.1要求： 双层底无论何种骨架形式，其在中纵剖面处的高度h 应不小于下式计算之值，且不小于700mm 也不大于1500mm。 式中： 双层底计算跨度，m。双舷侧船取内舷板至内舷板之间的距离。m实取 h=1000mm 满足要求。2.3.4.2 实肋板（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.2.2要求：实肋板的厚度应不小于所在部位船底板的厚度. 实取t=11mm 满足要求。（2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.2.3要求：实肋板腹板高度大于800mm 时，应在实肋板腹板上设置垂直加强筋。加强筋的厚度与实肋板厚度相同，宽度为厚度的8 倍，其间距不大于1000mm。实取加强筋 11100 mm 满足要求。（3）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.2.4要求：实肋板腹板上对必须开设的人孔，其高度应不大于实肋板高度的0.5 倍，宽度不大于实肋板高度的0.8 倍。 实取开孔大小为 400500 mm 满足要求。（4）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.2.5要求：对双舷侧结构船，水密实肋板应与舷舱水密横舱壁在同一肋位上，其腹板厚度应较实肋板厚度增加1mm。实取12mm 满足要求。（5）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.6.2.1要求：双层底实肋板不论骨架形式，其间距应不大于2.5m。实取 实肋板间距， 满足要求。2.3.4.3中桁材根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.3.2要求：中桁材应连续贯通，其厚度应与所在部位平板龙骨厚度相同。实取mm 满足要求。2.3.4.4 旁桁材（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.3.3要求：旁桁材其厚度应与所在部位船底板厚度相同，但应不小于相连实肋板的厚度。实取mm 满足要求。（2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.3.1要求：双层底桁材的间距应不大于2.6m 。实取旁桁材间距为 满足要求。2.3.4.5 内底纵骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.4.1要求：货舱区域内底纵骨的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值： 式中：s 纵骨间距，m； s=0.76 ml 纵骨跨距，m； l=1.8 mh 计算水柱高，m。装载集装箱和件杂货时，取内底板上表面量至干舷甲板边线（或舱口围板顶缘）的距离。 h=6.8 m 实取 ， W=145.91cm 满足要求。2.3.4.6 船底纵骨（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.4.5.1及2.6.7.1要求：船底纵骨除应满足本篇2.6.7.1 的要求外，其剖面模数尚应不小于内底纵骨剖面模数的0.85 倍。 式中： K 系数，在船中部K = 0.015L + 5.6，其中L为船长；L=112.1m， s纵骨间距，m； s=0.76md 吃水，m； d=6.95m r半波高，m； r=1.25m l纵骨跨距，m； l=1.8 m 式中： （2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.5.6.2要求：纵骨剖面惯性矩I应不小于按下式计算所得之值： 式中： a纵骨连同带板的剖面积，cm2；a=58.5cm l纵骨跨距，m； l=1.8 m实取 ， W=145.91cm， 满足要求。2.3.5 舷侧骨架2.3.5.1 舷侧纵骨（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.6.2.1要求：舷舱内骨架如为纵骨架式，其外舷纵骨和内舷纵骨(舱壁纵向扶强材)的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值： 式中： s 纵骨间距，m； s=0.76md 吃水，m； d=6.95mr 半波高，m； r =1.25ml 纵骨跨距，m； l=1.8m （2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.7.2.3要求：舷侧纵骨剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值： 式中： a纵骨连同带板的剖面积，cm2；a = 58.5cml纵骨跨距，m； l=1.8m实取 ， W=145.91cm， 满足要求。2.3.5.2 强肋骨(1) 根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.6.3.1要求：内外舷强肋骨的间距应不大于2.6m，且应与实肋板处于同一肋位上。 实取强肋骨间距 满足要求。 (2) 根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.6.3.2要求：强肋骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： s 强肋骨间距，m；s=1.8md 吃水，m； d=6.95mr 半波高，m； r=1.25m；l 强肋骨跨距，m；取实肋板上缘至强横梁下缘的垂直距离；当在强肋骨跨中设置撑材时，取上述距离的1/2，但应不小于1.2m。 l= 2.5m 。实取 ， W=606.35cm 满足要求。 （3）撑材根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.6.8.1要求：若在内、外舷强肋骨跨距中点设置水平撑时，水平撑材的剖面积a 应不小于按下式计算所得之值： 式中： s 强肋骨间距，m；s=1.8ml 强肋骨跨距，m， l=5 m 实取，a=47.3cm 满足要求。2.3.6 甲板骨架2.3.6.1 甲板强横梁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.5.2要求：纵骨架式强横梁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： c 、h按本节2.8.1.1 的规定确定；c=1.45，h=0.5ms强横梁间距，m；s=1.8ml强横梁跨距，m，对强力甲板取舷侧至纵舱壁之间跨距点的距离。l=2m 实取，W=601.5cm 满足要求。2.3.6.2 甲板纵桁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.8要求：纵骨架式强横梁的剖面尺寸取与甲板强横梁相同。实取，满足要求。2.3.6.3 甲板纵骨 （1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.2.2要求：甲板纵骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： k 系数，船中部k 0.05 L 4，其中L 为船长，m；c 、h按本节2.8.1.1 的规定确定；c=1.45，h=0.5s纵骨间距，m；s=0.76ml纵骨跨距，m，取强横梁间距。l=1.8m(2) 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.2.3要求：强力甲板纵骨的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值：式中： a纵骨连同带板的剖面积，cm；a=66.1cml同本节2.8.2.2 式;l=1.8m实取 ， W=147.91cm， 满足要求。2.3.7 水密横舱壁 本舱壁按干货舱壁要求进行设计计算。2.3.7.1 横舱壁板 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.2.1要求：平面水密舱壁板厚度应不小于按下式计算所得之值： 式中： K 、c系数，按表2.12.2.1 选取；K=3.2 c=0s扶强材间距，m；s=0.76mh由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，m，取大者，但应不小于2.0m。 h=7.8m实取t=10mm，满足要求。2.3.7.2 扶强材根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.3.2要求：平面舱壁扶强材一般应竖向布置。平面舱壁扶强材的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： K 系数，按表2.12.3.2 选取；K=3.0 s扶强材间距，m，s=0.76m h自扶强材中点量至舱壁顶端，m，但应不小于2.0m；h=4.6ml 扶强材的跨距，m，取包括肘板在内的扶强材长度，若设有与扶强材垂直的桁材，取桁材至扶强材端部或桁材之间的距离，取大者。l=2.8m实取，W=147.9cm 满足要求。2.3.7.3 水平桁和垂直桁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.4.2要求：平面舱壁应设置垂直桁。横舱舱壁垂直桁应与底龙骨和甲板纵桁在同一平面内。垂直桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： K 系数，按表2.12.4.2 选取；K=4.1b 垂直桁的支撑宽度，m，即垂直桁间距中点之间的距离， b=1.52mh由垂直桁中点量至干舷甲板上方或量至溢流管顶端的垂直距离，m，取大者，但应不小于2.0m；h=4.6ml 垂直桁跨距，m，按本篇1.2.4 的规定确定，l=3.6m实取，W=601.35cm，满足要求。2.3.8 舷舱横舱壁 本舱壁按深舱舱壁要求进行设计计算。2.3.8.1 舷舱横舱壁间距根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.10.2.1要求：舷舱内应设置横舱壁，其间距应不大于货舱总长度的0.25 倍。即式中：实取l=9.0m，满足要求。2.3.8.2 横舱壁板 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.2.1要求：平面水密舱壁板厚度应不小于按下式计算所得之值： 式中： K 、c系数，按表2.12.2.1 选取；K=4.2 c=1.0s扶强材间距，m；s=0.4mh由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，m，取大者，但应不小于2.0m。 h=8.3m实取t=10mm，满足要求。2.3.8.3 水平桁根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.10.2.2要求：舷舱水密横舱壁在舱壁中点处应设置水平桁，其剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： b桁材的支撑宽度，m；b=1mh计算水柱高度，m，取桁材至干舷甲板上方1m 的距离；h=4.6ml桁材跨距，m，即舷舱的宽度。l=2.0m实取，W=601.5cm 满足要求。2.3.9 舱口围板2.3.9.1舱口围板高度根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.8.5.1要求：船长大于等于40m 且长大舱口围板在船中部0.4L 范围内连续时，舱口围板伸出甲板以上的高度h 应不大于按下式计算所得之值且不大于1500mm： 式中：D型深，m； D=7.8mL 船长，m, L=112.1m K 系数， 实取h=1500mm 满足要求。2.3.9.2舱口围板厚度根据钢质内河船舶建造规范（2009）8.8.5.2要求：长大舱口围板厚度t 应不小于按下式计算所得之值： 式中：L船长，m。L=112.1m 实取t=14mm 满足要求。2.4 尾部结构构件计算（横骨架式）2.4.1 底部骨架尾部底部为单底结构。2.4.1.1 实肋板 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.5.2.2要求：实肋板剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： s实肋板间距，m；s=0.55mf 系数，按表2.5.2.2(1)选取；f=1.0d 吃水，m；d=6.95mr 半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定确定；r=1.25ml 实肋板跨距，m，取实肋板与舷侧外板交点之间的距离。l=14.8mK 内龙骨修正系数，按下式计算：其中：a、b系数，按表2.5.2.2(2)选取；a=2.5，b=3.0 舱长比， 为舱底平面长度（取两横舱壁的间距）m； 取值范围按表2.5.2.2(3)选取。取 实取，W=3470.68cm，满足要求。2.4.1.2 中内龙骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.5.3.2要求：中内龙骨腹板的高度和厚度与该处实肋板相同，面板剖面积应不小于实肋板面板剖面积的1.5 倍。实取，满足要求。2.4.1.3 旁内龙骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.5.4.1要求：旁内龙骨尺寸与该处实肋板相同。实取，满足要求。2.4.2 舷侧骨架2.4.2.1 主肋骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.7.2.1要求：主肋骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中：K系数，按表2.7.2.1 选取；K=3.8s肋骨间距，m；s=0.55md吃水，m；d=6.95mr半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定；r=1.25ml肋骨跨距，m，l=4.6m实取，W=601.4cm，满足要求。2.4.2.2 舷侧纵桁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.7.4.1要求：舷侧纵桁的剖面尺寸应与强肋骨相同。 实取，满足要求。2.4.3 甲板骨架2.4.3.1强力甲板板（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.4.1.1要求：首、尾部强力甲板最小厚度应不小于中部的0.9 倍。式中：=11mm实取t=10mm 满足要求。 （2）甲板边板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.4.1.3要求：首、尾部甲板边板厚度可与该处的甲板厚度相同。实取 t=10mm 满足要求。2.4.3.2 强力甲板横梁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.1.1要求：横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁，其剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45； s横梁间距，m；s=0.55ml横梁跨距，m，取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)，且不小于2m。 l=2.0mh甲板计算水柱高度，m， h=0.5m；根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.1.2要求：强力甲板横梁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值： 式中：W 按本节2.8.1.1 式计算所得之剖面模数；W=7.977cml同本节2.8.1.1 式。l=2.0m 实取，W=143.05cm，I=1304.2 满足要求。2.4.3.3强力甲板纵桁 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.2要求： 横骨架式甲板纵桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中：k 系数，强力甲板取，但应不小于5.7；其中L 为船长，m， c 、 h 按本节2.8.1.1 的规定确定；c=1.45，h=0.5mb 甲板纵桁支承面积的平均宽度，m；b=1.52ml 纵桁跨距，m，对强力甲板取横舱壁（双向横桁架）之间跨距点的距离。l=5.2m 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.3要求：横骨架式甲板纵桁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值：式中：W 按本节2.8.3.2 式计算所得之剖面模数；W=243.2cml 同本节2.8.3.2 式。l=5.2m 实取，W=607.43cm，I=5282.57 满足要求。2.4.3.4甲板强横梁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.5.4要求：横骨架式强横梁的剖面尺寸取与甲板纵桁相同。 实取 , 满足要求。2.4.4 舱壁 本舱壁按深舱舱壁要求设计计算。2.4.4.1 横舱壁板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.2.1要求：平面水密舱壁底列板厚度应不小于按下式计算所得之值： 式中： K 、c系数，按表2.12.2.1 选取；K=4.2 c=1.0s扶强材间距，m； s=0.55mh由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，m，取大者，但应不小于2.0m。 h=8.3m实取t=10mm 满足要求。2.4.4.2 扶强材根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.3.2要求：平面舱壁扶强材的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中：K 系数，按表2.12.3.2 选取，K=5.0s 扶强材间距，m，防撞舱壁和深舱舱壁扶强材间距应不大于650mm；s=0.55m h自扶强材中点量至舱壁顶端(深舱舱壁加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，取大者，m，但应不小于2.0m； h=4.2ml 扶强材的跨距，m，取包括肘板在内的扶强材长度，若设有与扶强材垂直的桁材，取桁材至扶强材端部或桁材之间的距离，取大者。l=1.0实取 ，W=143.4cm，满足要求。2.4.4.3水平桁和垂直桁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.14.4.2要求：垂直桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：式中：K 系数，按表2.12.4.2 选取；K=5b 垂直桁的支撑宽度，m，即垂直桁间距中点之间或垂直桁间距中点与舷边(或纵舱壁)间距中点的距离；b=1.65m h由垂直桁中点量至干舷甲板上方(深舱舱壁加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，m，取大者，但应不小于2.0m；h=4.2ml 垂直桁跨距，m，按本篇1.2.4 的规定确定；l=3.4m 实取，W=657.24cm，满足要求。2.4.5 主机座根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.14.1.2要求：双层底船的主机基座纵桁应与双层底内部旁桁材处于同一平面内，或在基座纵桁下设置局部桁材。根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.14.1.3要求：柴油机主机基座的构件尺寸应不小于按下式计算所得之值： 纵桁面板厚度 纵桁腹板厚度 横隔板及横肘板厚度 式中：主机单机额定功率，kW；=735kWh纵桁腹板高度，m。h=1.0m纵桁面板厚度 纵桁腹板厚度 横隔板及横肘板厚度 实取 纵桁面板厚度 t=18mm纵桁腹板厚度 横隔板及横肘板厚度 2.5 艏部加强（横骨架式）2.5.1 底部骨架艏部底部为单底结构2.5.1.1 实肋板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.5.2.2要求：实肋板剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： s实肋板间距，m；s=0.6mf 系数，按表2.5.2.2(1)选取；f=1.0d 吃水，m；d=6.95mr 半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定确定；r=1.25ml 实肋板跨距，m，取实肋板与舷侧外板交点之间的距离。l=14.8mK 内龙骨修正系数，按下式计算：其中：a、b系数，按表2.5.2.2(2)选取；a=2.5，b=3.0 舱长比， 为舱底平面长度（取两横舱壁的间距）m； 取值范围按表2.5.2.2(3)选取。取 实取，W=3470.68cm，满足要求。2.5.1.2 中内龙骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.5.3.2要求：中内龙骨腹板的高度和厚度与该处实肋板相同，面板剖面积应不小于实肋板面板剖面积的1.5 倍。实取，满足要求。2.5.1.3 旁内龙骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.5.4.1要求：旁内龙骨尺寸与该处实肋板相同。实取，满足要求。2.5.2 舷侧骨架2.5.2.1 主肋骨根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.7.2.1要求：主肋骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： K 系数，按表2.7.2.1 选取；K=3.8s肋骨间距，m；s=0.6md 吃水，m；d=6.95mr半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定；r=1.25ml肋骨跨距，m，l=3.3m实取，W=601.4cm，满足要求。2.5.2.2 舷侧纵桁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.7.4.1要求：舷侧纵桁的剖面尺寸应与强肋骨相同。 实取，满足要求。2.5.3 甲板骨架2.5.3.1甲板 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.4.1.2要求：载货部位甲板厚度t 尚应不小于按下式计算所得之值：t = 6.3s mm式中： s肋骨或纵骨间距，m； s=0.6mh计算水柱高度，m，按本章2.8.1.1 对载货甲板的要求计算h甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；载货甲板的水柱高度h应按下式计算，但应不小于0.5m。 h=0.5m参考尾部，实取t=10mm，甲板边板实取t=10mm2.5.3.2 强力甲板横梁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.1.1要求：横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁，其剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中：c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45； s横梁间距，m；s=0.6ml横梁跨距，m，取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)，且不小于2m。 l=2.0mh甲板计算水柱高度，m， h=0.5m；根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.1.2要求：强力甲板横梁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值： 式中：W 按本节2.8.1.1 式计算所得之剖面模数；W=8.7cml同本节2.8.1.1 式。l=2.0m 实取，W=143.05cm，I=1304.2 满足要求。2.5.3.3强力甲板纵桁 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.2要求：横骨架式甲板纵桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中：k 系数，强力甲板取，但应不小于5.7；其中L 为船长，m， c 、 h 按本节2.8.1.1 的规定确定；c=1.45，h=0.5mb 甲板纵桁支承面积的平均宽度，m；b=1.52ml 纵桁跨距，m，对强力甲板取横舱壁（双向横桁架）之间跨距点的距离。l=5.2m 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.3要求：横骨架式甲板纵桁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值：式中：W 按本节2.8.3.2 式计算所得之剖面模数；W=243.2cml同本节2.8.3.2 式。l=5.2m 实取，W=607.43cm，I=5282.57 满足要求。2.5.3.4甲板强横梁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.5.4要求：横骨架式强横梁的剖面尺寸取与甲板纵桁相同。 实取 满足要求。2.5.4 舱壁 本舱壁按防撞舱壁要求设计计算。2.5.4.1 横舱壁板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.2.1要求：平面水密舱壁底列板厚度应不小于按下式计算所得之值： 式中： K 、c系数，按表2.12.2.1 选取；K=4 ， c=0.5S扶强材间距，m； s=0.55mh由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，m，取大者，但应不小于2.0m。 h=9.3m 实取t=10mm，满足要求。2.5.4.2 扶强材根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.12.3.2要求：平面舱壁扶强材的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：式中：K 系数，按表2.12.3.2 选取，K=4.0s 扶强材间距，m，防撞舱壁和深舱舱壁扶强材间距应不大于650mm；s=0.55m h自扶强材中点量至舱壁顶端(深舱舱壁加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，取大者，m，但应不小于2.0m； h=4ml 扶强材的跨距，m，取包括肘板在内的扶强材长度，若设有与扶强材垂直的桁材，取桁材至扶强材端部或桁材之间的距离，取大者。l=1.0实取 ，W=143.4cm，满足要求。2.5.4.3 水平桁和垂直桁根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.14.4.2要求：垂直桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：式中：K 系数，按表2.12.4.2 选取；K=4.1b 垂直桁的支撑宽度，m，即垂直桁间距中点之间或垂直桁间距中点与舷边(或纵舱壁)间距中点的距离；b=1.65m h由垂直桁中点量至干舷甲板上方(深舱舱壁加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距离，m，取大者，但应不小于2.0m；h=5ml 垂直桁跨距，m，按本篇1.2.4 的规定确定；l=2.1m 实取，W=657.24cm，满足要求。2.6 首尾柱2.6.1 首柱 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.13.1.1要求：板型首柱的厚度，应较中部船底板增厚2mm(包括火加工余量在内)。此厚度应从平板龙骨与首柱连接处的圆弧部位开始，保持至满载水线处；其以上部分可逐渐减小，至顶部可为该处舷侧外板的厚度。首柱内应设置纵向加强筋和间距不大于0.8m 的横肘板，满载水线以上横肘板间距可增大至1m。横肘板厚度应与邻接舷侧板厚度相同。在曲率半径较小的部位，如安装纵向加强筋有困难时允许免设，但横肘板间距应不大于0.5m。中内龙骨、甲板纵桁均应与首柱及邻近的横肘板牢固连接。实取t=13mm 满足要求。2.6.2 尾柱（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.13.3.1要求：本船为双螺旋桨船，采用矩形推进器柱，尾柱最小剖面尺寸应不小于按下式计算所得之值: 型深D4m 时：推进器柱宽度：；推进器柱厚度：；式中： L船长，m；L=112.1m D型深，m；D=7.8m实取 （2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.13.3.2要求：舵托骨材在靠近推进器柱处的剖面处对垂直中和轴的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： A舵面积， m2； A=8.18mV 最大计算航速，km/h，且应不小于10km/h； V=16.7 km/hL舵杆中心线至计算剖面距离，m； l=2.2m 上述剖面对水平中和轴的剖面模数W 应不小于上式计算所得之值的1/3。实取 ，W=1800cm， 对水平中和轴的剖面模数 满足要求。2.7 甲板室2.7.1 甲板和围壁板（1）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.4.3.1要求：非强力甲板厚度一般不小于3.0mm。顶篷甲板可以减薄至2.0mm。（2）根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.16.2.3要求：上层建筑或甲板室的外壁板厚度应不小于2mm，内壁板厚度可减薄0.5mm。实取 外围壁板及内围壁板t=4mm 驾驶甲板t=4mm 居住甲板t=4mm顶篷甲板t=4mm 满足要求。2.7.2 围壁扶强材2.7.2.1 外围壁扶强材 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.16.2.4要求：上层建筑的围壁扶强材的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值： 式中： s扶强材间距，m；s=0.76ml 扶强材跨距，m；l=2.7m 实取，W=32.1cm，满足要求。2.7.2.2 内围壁扶强材根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.16.2.4要求：上层建筑内壁扶强材剖面模数W，应不小于按上式计算所得之值的0.8 倍。实取，W=32.1cm，满足要求。2.7.2.3 端壁扶强材根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.16.2.6要求：侧壁和端壁扶强材的剖面模数W 应符合本节2.16.4.2 的规定。实取，满足要求。2.7.3 甲板横梁2.7.3.1 顶篷甲板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.1.1要求：横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁，其剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：式中： c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；B 级航区船舶强力甲板取1.2；C级航区船舶强力甲板取1；其余各层甲板均取1；c=1s横梁间距，m；s=0.6ml横梁跨距，m，取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)或甲板纵桁(纵舱壁)之间距离之大者，且不小于2m。l=6mh甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；h=0.2m实取，W=32.1cm，满足要求。2.7.3.2 驾驶甲板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.1.1要求：横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁，其剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：式中： c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；B 级航区船舶强力甲板取1.2；C级航区船舶强力甲板取1；其余各层甲板均取1；c=1s横梁间距，m；s=0.6ml横梁跨距，m，取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)或甲板纵桁(纵舱壁)之间距离之大者，且不小于2m。l=6mh甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；h=0.35m实取，W=40.1cm，满足要求。2.7.3.3 居住甲板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.1.1要求： 横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁，其剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：式中： c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；B 级航区船舶强力甲板取1.2；C级航区船舶强力甲板取1；其余各层甲板均取1；c=1s横梁间距，m；s=0.6ml横梁跨距，m，取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)或甲板纵桁(纵舱壁)之间距离之大者，且不小于2m。l=6mh甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；h=0.45m实取，W=52.9cm，满足要求。2.7.4 甲板纵桁2.7.4.1 顶篷甲板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.2要求：横骨架式甲板纵桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：（规范2.8.3.2） 式中：k 系数，强力甲板取，但应不小于5.7；其中L 为船长，m，其他甲板取5.7。 c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；B 级航区船舶强力甲板取1.2；C级航区船舶强力甲板取1；其余各层甲板均取1。c=1h甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；h=0.2mb 甲板纵桁支承面积的平均宽度，m；b=2.0ml 纵桁跨距，m，对强力甲板取横舱壁（双向横桁架）之间跨距点的距离。l=5.4m 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.3要求：横骨架式甲板纵桁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值：式中：W 按本节2.8.3.2 式计算所得之剖面模数；W=66.48cml同本节2.8.3.2 式。l=5.4m 实取，W=153.43cm，I=1196.57 满足要求。2.7.4.2 驾驶甲板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.2要求：横骨架式甲板纵桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：（规范2.8.3.2） 式中：k 系数，强力甲板取，但应不小于5.7；其中L 为船长，m，其他甲板取5.7。 c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；B 级航区船舶强力甲板取1.2；C级航区船舶强力甲板取1；其余各层甲板均取1。c=1h甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；h=0.35mb 甲板纵桁支承面积的平均宽度，m；b=2.0ml 纵桁跨距，m，对强力甲板取横舱壁（双向横桁架）之间跨距点的距离。l=2.4m 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.3要求：横骨架式甲板纵桁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值：式中：W 按本节2.8.3.2 式计算所得之剖面模数；W=22.98cml同本节2.8.3.2 式。l=2.4m 实取，W=172.43cm，I=1908.57 满足要求。2.7.4.3 居住甲板根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.2要求：横骨架式甲板纵桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：（规范2.8.3.2） 式中：k 系数，强力甲板取，但应不小于5.7；其中L 为船长，m，其他甲板取5.7。 c系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；B 级航区船舶强力甲板取1.2；C级航区船舶强力甲板取1；其余各层甲板均取1。c=1h甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；h=0.45mb 甲板纵桁支承面积的平均宽度，m；b=2.0ml 纵桁跨距，m，对强力甲板取横舱壁（双向横桁架）之间跨距点的距离。l=4.8m 根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.8.3.3要求：横骨架式甲板纵桁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值：式中：W 按本节2.8.3.2 式计算所得之剖面模数；W=118.19cml同本节2.8.3.2 式。l=4.8m 实取，W=172.2cm，I=1908.55 满足要求。2.8 舷墙根据钢质内河船舶建造规范（2009） 2.17.2.1 要求：舷墙高度应不小于550mm;根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.17.2.2 要求：舷墙结构的布置应尽可能不参加船体的总纵弯曲。舷墙板厚度应不小于4mm;舷墙上缘应设有面板。舷墙应用带折边的肘板加强。舷墙肘板应设置在肋骨与横梁构成的框架平面内，其间距应不大于1.25m，其厚度和舷墙板厚度相同。肘板应与舷墙、舷墙面板及甲板焊接。肘板在舷墙的角隅处应开有流水孔。实取 首部舷墙 61200mm ；尾部舷墙 6750mm 第三章 船中剖面总纵强度校核3.1 基本剖面模数计算根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.2.2.1要求：船长大于或等于50m 时，船体中部最小剖面模数 (强力甲板边线或平板龙骨处)应不小于按下式计算所得之值： cmm式中： L船长，m；L=112.1mB船宽，m；B=19.2mD型深，m； D=7.8ma 航区系数，对A 级航区船舶取a 1；方形系数， 由于=0.898，取=0.85系数， 系数， cmm3.2 船中剖面对水平中和轴的惯性矩I0的计算根据钢质内河船舶建造规范（2009）2.2.2.2要求：船中剖面对水平中和轴的惯性矩I应不小于按下式计算所得值：式中：船中剖面模数，cmm，按本节2.2.2.1 计算； L船长，m。 L=112.1mcmm3.3 惯性矩校核根据计算表格（见下页）中和轴距假定中和轴的距离： e= AZ/A = 20631.49/6127.33 = 3.37m I =2(i+AZeA) =2（129217.553.376127.33） =119497.40cmm经校核，得出结论：惯性矩大小满足规范要求。3.4 剖面模数校核甲板距水平中和轴: Zt= D-e=7.8-3.37=4.43m对船底的剖面模数： cmm W0对强力甲板的剖面模数： cmm W0经校核，得出结论：船体可能出现最大应力的强力甲板处和船底处的强度均满足要求。3.5 裕度计算惯性矩裕度：对船底剖面模数裕度：对强力甲板剖面模数裕表3-1 船体梁计算表船体等值梁计算表（以基线为假定中和轴）编号名称构件尺寸剖面积距假定中和轴距离静矩惯性矩自身惯性矩厚度mm宽度mmA（cm）Z（m）A*Z (cmm)A*Z （cmm）i（cmm）1平板龙骨121000120.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2船底板117500825.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3舭列板121100132.00 0.60 79.20 47.52 13.31 4舷侧外板115400594.00 3.85 2286.90 8804.57 1443.42 5舷顶列板121300156.00 7.15 1115.40 7975.11 21.97 6内底板127600912.00 1.00 912.00 912.00 0.00 7中桁材 1/212100060.00 0.50 30.00 15.00 5.00 8旁桁材 4111000440.00 0.50 220.00 110.00 36.67 9船底纵骨 6L 125*80*10*(6)118.26 0.08 9.89 0.83 0.00 10内底纵骨 6L 125*80*10*(6)118.26 0.92 108.37 99.31 0.00 11内舷侧板117800858.00 3.90 3346.20 13050.18 4350.06 12甲板纵桁100*600/12*150618.00 7.43 4592.2
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