2第二节1-4船舶的强度和结构ok

1、2021-11-11二、确保强度随时保持在安全限度以内的方法（船体结构）二、确保强度随时保持在安全限度以内的方法（船体结构）1船体外板和甲板板船体外板和甲板板 1）船体外板）船体外板船体外板的组成船体外板的组成 船体外板由船体外板由船底外板船底外板、舭部外板舭部外板和和舷侧外板舷侧外板三部分组成。船底外板包括中三部分组成。船底外板包括中心线处的平板龙骨及其两侧的船底板；舭部外板又称为舭列板；舷侧外板包心线处的平板龙骨及其两侧的船底板；舭部外板又称为舭列板；舷侧外板包括舷侧列板和舷顶列板，舷顶列板又称为舷侧厚板。括舷侧列板和舷顶列板，舷顶列板又称为舷侧厚板。 外板由许多块外板由许多块钢板拼接钢板

2、拼接而成，而成，钢板的长边都是沿船长方向布置钢板的长边都是沿船长方向布置。由许多块。由许多块钢板钢板逐块端接而成的连续长条板称为列板逐块端接而成的连续长条板称为列板。平板龙骨称为。平板龙骨称为 K 列板。列板。2021-11-12 外板的作用外板的作用 保证船体水密性。保证船体水密性。 承担船体总纵弯曲强度、横向强度和局部强度。承担船体总纵弯曲强度、横向强度和局部强度。 承受各种作用力，如舷外水压力、波浪冲击力、坞墩反作用力、外界的碰撞、承受各种作用力，如舷外水压力、波浪冲击力、坞墩反作用力、外界的碰撞、挤压和搁浅等作用力挤压和搁浅等作用力。 2021-11-13 外板厚度分布外板厚度分布 外

3、板厚度分布的原则是外板厚度分布的原则是 按按总纵弯曲力矩沿船长方向总纵弯曲力矩沿船长方向的分布和的分布和总纵弯曲应力沿船深方向总纵弯曲应力沿船深方向的分布规律来确定，对于个别受力较的分布规律来确定，对于个别受力较大的部位和外板开口，则采用局部加强。大的部位和外板开口，则采用局部加强。 外板厚度沿船长方向的分布外板厚度沿船长方向的分布 船中船中 0 。4 L 区域内，外板厚度最大，向首尾两端逐渐减薄，区域内，外板厚度最大，向首尾两端逐渐减薄，离船端离船端 0 075 L 区域内的外板厚度最薄。区域内的外板厚度最薄。 （平板龙骨的厚度不得小于规范所要求的船底板厚度加（平板龙骨的厚度不得小于规范所要

4、求的船底板厚度加 2 毫米毫米 。另外，平板龙。另外，平板龙骨的骨的宽度宽度应在整个船长内保持不变。）应在整个船长内保持不变。） 外板厚度沿肋骨围长方向的分布外板厚度沿肋骨围长方向的分布 根据根据弯曲应力沿船深方向弯曲应力沿船深方向的分布情况，平板龙骨和舷顶列板的分布情况，平板龙骨和舷顶列板较其它列板都厚一些。较其它列板都厚一些。 （因为（因为这些区域受拉、压应力交替作用，易疲劳，且平板龙骨还要承受坞墩的反作这些区域受拉、压应力交替作用，易疲劳，且平板龙骨还要承受坞墩的反作用力，舷顶列板因位于与上甲板连接处，容易产生应力集中。）用力，舷顶列板因位于与上甲板连接处，容易产生应力集中。） 规范规定

5、在船中规范规定在船中 0 4 L 区域内的舷顶列板的厚度，在任何情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况下均应不小于强力甲板边板厚度的 0 8 倍。倍。 2021-11-14 局部加强局部加强 在容易产生应力集中的部位、受振动或波浪冲在容易产生应力集中的部位、受振动或波浪冲击力较大的部位以及外板开口处都需将外板加厚或击力较大的部位以及外板开口处都需将外板加厚或加覆板，例如：加覆板，例如： (1) 与尾柱连接的外板、轴毂处的与尾柱连接的外板、轴毂处的包板以及多桨尾轴架托掌固定处的外板厚度，应不包板以及多桨尾轴架托掌固定处的外板厚度，应不小于端部外板厚度的小于端部外板厚

6、度的 1 5 倍，也不小于中部外板倍，也不小于中部外板的厚度。的厚度。(2)锚链管处的外板及其下方一块板应予加锚链管处的外板及其下方一块板应予加厚或用复板。厚或用复板。(3)舷侧货舱门等开口角隅应采用足够舷侧货舱门等开口角隅应采用足够大的圆角，在船中大的圆角，在船中 0 5 L 范围内应加厚板或复板范围内应加厚板或复板。(4)外板的连续性发生突然变化的部位，如桥楼两端外板的连续性发生突然变化的部位，如桥楼两端的舷侧外板，船首部位受波浪砰击力作用的船底外的舷侧外板，船首部位受波浪砰击力作用的船底外板和舷侧外板等处都需局部加强。板和舷侧外板等处都需局部加强。 2021-11-15 二二、甲板板、甲

7、板板 （ 1 ）甲板板的作用）甲板板的作用 其作用其作用:保证水密、遮蔽下面空间、保证船体总纵强度和横向强保证水密、遮蔽下面空间、保证船体总纵强度和横向强度。度。 在船体总纵弯曲变形时承担最大抵抗力的甲板在船体总纵弯曲变形时承担最大抵抗力的甲板称为强力甲板称为强力甲板。一般船舶的上层连续甲板一般船舶的上层连续甲板(上甲板上甲板) 均为强力甲板。均为强力甲板。2021-11-16 （ 2 ）甲板板的厚度分布）甲板板的厚度分布(3厚厚1薄薄) 强力甲板板是各层甲板中最厚的甲板强力甲板板是各层甲板中最厚的甲板。(原因是：承担总纵弯曲应力作用。原因是：承担总纵弯曲应力作用。) 在强力甲板中，在强力甲板

8、中，船中船中 0 .4 L 区域内的甲板板最厚区域内的甲板板最厚，向两端逐，向两端逐渐减薄渐减薄; 强力甲板中，强力甲板中，甲板边板最厚甲板边板最厚。 (原因是：甲板边板位于舷边折角处，容易引起应力集中原因是：甲板边板位于舷边折角处，容易引起应力集中 。) 舱口之间的甲板板薄。舱口之间的甲板板薄。(原因是：不参与总纵弯曲。原因是：不参与总纵弯曲。)（ 3 ）甲板板的排列）甲板板的排列 钢板的长边沿船长方向布置，平行于船体中心线。钢板的长边沿船长方向布置，平行于船体中心线。 甲板边板顺着甲板边线布置。甲板边板顺着甲板边线布置。 大舱口之间以及首尾端的甲板，一般将钢板横向布置。大舱口之间以及首尾端

9、的甲板，一般将钢板横向布置。2021-11-17 （ 4 ）甲板开口处的加强）甲板开口处的加强 甲板板上需要开设大小不同的开口，如货舱口、机舱口、人孔、甲板板上需要开设大小不同的开口，如货舱口、机舱口、人孔、梯口等。甲板板上的开口角隅处容易产生应力集中，因此必须加梯口等。甲板板上的开口角隅处容易产生应力集中，因此必须加强。强。 甲板上的小开口甲板上的小开口 甲板上的小开口甲板上的小开口( (人孔人孔) )，一般采用圆形或椭圆形，可不必采取，一般采用圆形或椭圆形，可不必采取补偿和加强措施，但椭圆形小开口的长轴应沿船长方向布置，且补偿和加强措施，但椭圆形小开口的长轴应沿船长方向布置，且长宽比不小于

10、长宽比不小于 2 。 机炉舱、货舱口等矩形大开口机炉舱、货舱口等矩形大开口 强力甲板和第二甲板上的机炉舱、强力甲板和第二甲板上的机炉舱、 货舱开口的角隅是圆形时货舱开口的角隅是圆形时，角隅处，角隅处 要求加厚板，如图要求加厚板，如图 所示。所示。加厚加厚 板的厚度应较同层甲板板分别增加板的厚度应较同层甲板板分别增加 4 毫米和毫米和 2 5 毫米毫米 。第三甲板及以。第三甲板及以 下甲板下甲板 ( 包括平台甲板包括平台甲板) 的舱口角隅的舱口角隅 处一般不要求加厚板。处一般不要求加厚板。 2021-11-18 （三）（三） 船底结构船底结构 船底结构有船底结构有单层底单层底结构和结构和双层底双

11、层底结构，按骨架排列型式，有结构，按骨架排列型式，有横骨横骨架式和架式和纵骨纵骨架式。因此架式。因此船底结构可分为四种结构船底结构可分为四种结构型式。型式。 1）单层底结构的应用）单层底结构的应用 横骨架式单层底结构横骨架式单层底结构的特点的特点: 结构简单、施工方便，但抗沉性差，主要用于结构简单、施工方便，但抗沉性差，主要用于小型船舶以及大中型船舶的小型船舶以及大中型船舶的首尾端首尾端。 纵骨架式单层底结构纵骨架式单层底结构:其纵向强度比横骨架式结构好，在强度要求相同的条件下，纵骨架式结构的其纵向强度比横骨架式结构好，在强度要求相同的条件下，纵骨架式结构的重量比横骨架式结构的轻。但纵骨架式结

12、构施工麻烦、复杂，且其横向骨架重量比横骨架式结构的轻。但纵骨架式结构施工麻烦、复杂，且其横向骨架一般都比较高大，除装液货外，舱容利用率较低。因此，纵骨架式单底结构一般都比较高大，除装液货外，舱容利用率较低。因此，纵骨架式单底结构主要用于油船或小型军舰。主要用于油船或小型军舰。 2021-11-19 2）双层底结构）双层底结构 双层底结构由船底双层底结构由船底外板外板、内底板内底板、内底边板内底边板及及船底骨架船底骨架组成。组成。 (1)双层底的作用双层底的作用 提高船舶抗沉性。提高船舶抗沉性。 增加船底强度，增加船底强度，(总纵弯曲强度、横向强度、局部强度。总纵弯曲强度、横向强度、局部强度。)

13、 双层底舱可用双层底舱可用作液舱作液舱，此外，还可以，此外，还可以降低降低船舶船舶重心重心，增加增加船舶船舶稳性稳性 。 大型油船设双层底可大型油船设双层底可防止海洋油污染防止海洋油污染。 （2）双层底结构的应用）双层底结构的应用 横骨架式双层底结构。一般应用于横骨架式双层底结构。一般应用于中小型船舶中小型船舶。 纵骨架式双层底结构。虽然其施工复杂、麻烦，但在同等强度要求下，其纵骨架式双层底结构。虽然其施工复杂、麻烦，但在同等强度要求下，其结构结构重量重量比横骨架式双层底结构比横骨架式双层底结构轻轻。所以目前。所以目前大型干货船、散装货船、集装大型干货船、散装货船、集装箱船的中部均采用这种结构

14、。箱船的中部均采用这种结构。2021-11-110 （四）舷侧结构（四）舷侧结构 舷侧结构是指连接船底与上甲板的侧壁。舷侧结构是指连接船底与上甲板的侧壁。 1）舷侧结构的组成和型式）舷侧结构的组成和型式 舷侧结构由舷侧外板和舷侧骨架组成。舷侧骨架是舷侧结构由舷侧外板和舷侧骨架组成。舷侧骨架是舭肘板至上甲板之间舭肘板至上甲板之间的的骨架结构，也有横骨架式和纵骨架式两种。骨架结构，也有横骨架式和纵骨架式两种。 （1）横骨架式舷侧骨架）横骨架式舷侧骨架 横骨架式舷侧骨架有两类：横骨架式舷侧骨架有两类： 一类是只设单一的主肋骨，如图一类是只设单一的主肋骨，如图1-63所示，一般用于货舱区域的舷侧，所示

15、，一般用于货舱区域的舷侧，但也有应用于全船舷侧的。但也有应用于全船舷侧的。 另一类是强肋骨式横骨架舷侧。其骨架有主肋骨、强肋骨和舷侧纵桁等，另一类是强肋骨式横骨架舷侧。其骨架有主肋骨、强肋骨和舷侧纵桁等，如图如图1-75所示。它具有较好的横向强度和局部强度，因而用在所示。它具有较好的横向强度和局部强度，因而用在机舱机舱或舷侧需或舷侧需要特别加强的船舱中。要特别加强的船舱中。 （2）纵骨架式舷侧骨架）纵骨架式舷侧骨架 纵骨架式舷侧骨架由舷侧纵骨、强肋骨等组成，如图纵骨架式舷侧骨架由舷侧纵骨、强肋骨等组成，如图164所示，这种结构所示，这种结构主要用于油船上。主要用于油船上。2021-11-111

16、2021-11-112 （五）甲板结构（五）甲板结构 按骨架排列型式，甲板结构有按骨架排列型式，甲板结构有横骨架式横骨架式和和纵骨架式纵骨架式两种。两种。 （1）横骨架式甲板结构是在甲板骨架中横向布置的构件较密。而纵向布置）横骨架式甲板结构是在甲板骨架中横向布置的构件较密。而纵向布置的较少。的较少。 （2）纵骨架式甲板结构船体结构中的强力甲板采用纵骨架式甲板结构。除）纵骨架式甲板结构船体结构中的强力甲板采用纵骨架式甲板结构。除强强力甲板以外的其它各层甲板均采用横骨架式甲板结构力甲板以外的其它各层甲板均采用横骨架式甲板结构，因为它们距中和轴较，因为它们距中和轴较近，承担总纵弯曲强度较小。近，承担

17、总纵弯曲强度较小。 （3）强力甲板的）强力甲板的舱口之间的甲板舱口之间的甲板，因不参与总纵弯曲，故也，因不参与总纵弯曲，故也采用横骨架式甲采用横骨架式甲板结构板结构。2021-11-113 （六）支柱、舷墙和舱壁（六）支柱、舷墙和舱壁 1）支柱）支柱 船舱内设支柱的作用：船舱内设支柱的作用：(1) 支撑甲板和平台，保持竖向不变形。支撑甲板和平台，保持竖向不变形。(2) 可减小横梁、甲板纵桁等构件的尺寸。可减小横梁、甲板纵桁等构件的尺寸。(3) 使货舱开口处得到加强。使货舱开口处得到加强。(4) 支持一层甲板上的载荷，并将所受的力传递到下层较强的构件上。支持一层甲板上的载荷，并将所受的力传递到下

18、层较强的构件上。 现代干货船的货舱内，现代干货船的货舱内，一般设一般设4根支柱根支柱，布置在舱口的四个，布置在舱口的四个角上，角上，或设或设2根支柱根支柱，布置在横向舱口，布置在横向舱口围板的中点围板的中点。 支柱多由空心钢管制成支柱多由空心钢管制成，也有采用组合型钢。规范规定，也有采用组合型钢。规范规定油船油船内不得选用内不得选用管形管形支柱或支柱或空心矩形空心矩形支柱。支柱。2021-11-114 2）舷墙及栏杆）舷墙及栏杆 在露天干舷甲板以及在上层建筑和甲板室甲板的露天部分均应装设舷墙或在露天干舷甲板以及在上层建筑和甲板室甲板的露天部分均应装设舷墙或栏杆。栏杆。 舷墙的主要作用：舷墙的主

19、要作用：减少甲板上浪，保障人员安全和防止甲板上的物品滚落舷减少甲板上浪，保障人员安全和防止甲板上的物品滚落舷外。外。 舷墙由钢板制成，安装在舷顶列板的上方，但不能与舷顶列板焊接成坚固的舷墙由钢板制成，安装在舷顶列板的上方，但不能与舷顶列板焊接成坚固的整体，以使整体，以使舷墙不参与总纵弯曲。舷墙不参与总纵弯曲。 舷墙和栏杆的高度应不小于舷墙和栏杆的高度应不小于10m。栏杆的最低一根横杆距甲板应不超过栏杆的最低一根横杆距甲板应不超过230mm，其它横杆的间距应不超过，其它横杆的间距应不超过380mm。2021-11-115 3）舱壁结构）舱壁结构 （1） 舱壁的作用：舱壁的作用：将主船体分隔将主船

20、体分隔舱室。舱室。横向横向舱壁承担船体的舱壁承担船体的横向强度横向强度，并进行，并进行水密分舱水密分舱。纵向纵向舱壁承担舱壁承担总纵弯曲总纵弯曲强度，并强度，并减小自由液面减小自由液面对稳性的影响。对稳性的影响。与甲板等结构对船体进行与甲板等结构对船体进行耐火分隔耐火分隔，防止火灾蔓延防止火灾蔓延。有利于不同货种的有利于不同货种的积载积载。2021-11-116 （2）舱壁的种类）舱壁的种类 根据舱壁的作用可分为：根据舱壁的作用可分为： 水密舱壁水密舱壁 在规定的水压下能保持不渗漏水的舱壁。干货船货舱是由水密横舱壁进行分在规定的水压下能保持不渗漏水的舱壁。干货船货舱是由水密横舱壁进行分隔的。隔

21、的。 油密舱壁油密舱壁 在规定的压力下能保持不渗透油的舱壁。油船的货油舱和船舶的燃油舱等均在规定的压力下能保持不渗透油的舱壁。油船的货油舱和船舶的燃油舱等均采用油密舱壁进行分隔。采用油密舱壁进行分隔。 防火舱壁防火舱壁 用于分隔防火主竖区，在一定的火灾温度下能限制火灾蔓延的舱壁。客船起用于分隔防火主竖区，在一定的火灾温度下能限制火灾蔓延的舱壁。客船起居处所的舱壁和机舱的舱壁等应用防火舱壁。居处所的舱壁和机舱的舱壁等应用防火舱壁。 制荡舱壁制荡舱壁 在纵舱壁上开有流水孔，用于减少舱内液体摇荡时所产生的冲击力。它一般在纵舱壁上开有流水孔，用于减少舱内液体摇荡时所产生的冲击力。它一般设在首、尾尖舱以

22、及深舱内。设在首、尾尖舱以及深舱内。 轻型舱壁轻型舱壁 是一种仅起简单隔离作用的轻型结构舱壁，设有密性、强度和防火要求。是一种仅起简单隔离作用的轻型结构舱壁，设有密性、强度和防火要求。2021-11-117 （3）水密舱壁的数目和要求：）水密舱壁的数目和要求： 船中船中机舱的水密舱壁数不少于机舱的水密舱壁数不少于4 4个；个； 船尾船尾机舱的水密舱壁数不少于机舱的水密舱壁数不少于3 3个。个。 我国我国“规范规范”还规定，所有船舶均应设有下列水密横舱壁：还规定，所有船舶均应设有下列水密横舱壁： 防撞舱壁防撞舱壁 防撞舱壁是位于船首最前端的一道水密横舱壁。是极为防撞舱壁是位于船首最前端的一道水密横舱壁。是极为重要的抗沉舱壁。其作用是一旦船首破损，可阻止水流入其它船舱。要求从重要的抗沉舱壁。其作用是一旦船首破损，可阻止水流入其它船舱。要求从船底水密地通至干舷甲板。船底水密地通至