钢制船结构设计课程设计过程

1、第一章概述1. 本船结构强度计算书根据中国船级社2009年<<钢质内河船舶建造规范 >>制订2. 结构形式：纵骨架式结构，双底双舷，单甲板。A级内河自航集装箱船3. 计算尺度：设计水线长：65.79 m型 宽：17.80m型深：6.00 m结构吃水4.45 m实际吃水：2.11 m方形系数：0.86594. 主尺度比（符合规范221.1之规定）：L/D=65.79/6.00=10.965<25，B/D=17.80/6.00=2.97<4第二章结构计算2.1外板:2.1.1平板龙骨(231.1 )船中部平板龙骨厚度应按船中部底板厚度增加1mm平板龙骨的宽度应不

2、小于0.1B，且应不小于0.75m。3= 6.630 + 1 = 7.630mmB > 0.75(m)0.1B=1.78m实取全船平板龙骨厚S =11mm平板龙骨宽度2m2.1.2 船中部底板(2.3.2.1 及 8.3.1)船中0.4L内大舱口船货舱区域的船底板厚t应不小于按下列式子计算所得：t a( L S ) mm=1.0X (0.066 X 65.79+4.50X 0.60-0.80)=6.242mm式中：a、B、丫系数。由A级航区和纵骨架式,a=1.0;=0.066;= 4.5;= 0.8船底板尚应不小于(2.3.2.2):t 4.8s. d r mm=4.8 X 0.60X

3、v2.11 + 1.25=5.28mm式中：d吃水，m d=2.11s肋骨或纵骨间距，m s=0.6r半波高，m,r=1.25 (1.2.5.1,A 级航区选取)船底板尚应不小于(8.3.1):t a( L S ) mm=1.0X( 0.05 X 65.79+3.9X 0.6+1.0) =6.630mm式中：a、B、丫系数。由A级航区和纵骨架式,a=1.0;=0.05;= 39;= 1.0实取船底板厚10mm2.1.3 舭列板（233.1）舭列板厚度应按船中部船底板厚度增加0.5mm即S =6.630+0.5=7.130（mm）实取舭列板厚度10mm。注：本船采用的是圆舭，贝啣洌板宽度应至少超

4、过舭部圆弧以外100mm,并应超过实肋板面板表面以上150mm。2.1.4 舷侧外板（2.3.4.1 及 8.3.2）1. 船中部舷侧外板厚度应不小于船底板厚度的0.9倍。即 2 0.9X 6.630=5.967 （mm）2. 舷侧外板的厚度应与船底板厚度相同。 实取厚度为10mm2.1.5舷侧顶列板（2.3.5及8.3.3）1. 船中部舷侧顶列板的厚度应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。2. 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,其厚度不小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, 舷顶列板宽度b=0.15X 6.00

5、=0.90m10 0.85 8.5mm10 1 11mm实取舷侧顶列板厚11mm，宽度900 mm2.1.6 内舷板（8.3.4）内舷板的厚度应与舷侧外板厚度相同，应直接延伸至船底板，实取t=10mm2.1.7 内底板（2.3.9.1 及 8.3.5）载货部位内底板厚度t应不小于按下式计算所得之值：t=6.63X 0.8=5.304mmt = 5.5s V= 5.5 X0.6 XV6- 0.8 = 7.53mmt = 5.5s V+ 1 = 5.5 X 0.6 XV6- 0.8 + 1 = 8.53mm式中：s肋骨或纵骨间距，m； s=0.6h计算水柱高度，m自内底板上缘量至干舷甲板边线（或舱

6、棚顶板与围壁板交线）的距离实取内底板厚度t=10mm2.2 甲板(2.4.1.1 及 836 )船船长大于或等于50m的船舶，其中部货舱区域内的甲板边板的厚度t应不小于按下式计算所得之值：t=s va X(L + 85) mm=0.6< Vi x (65.79 + 85) =7.37mmt 6.3s. hmm=6.3 0.6 、0.5=2.67mmt=1.1 vLmm=1.X v65.79=8.92mm式中：L船长，m；s纵骨间距，m；a航区系数，对A级航区船舶取a = 1h甲板计算水柱高度，m,强力甲板取0.5m实取船中部甲板厚度t=10mm船中部甲板边板的宽度应不小于 0.1B，厚度

7、应按甲板厚度增加1mm故甲板边板的厚度为t=11mm宽度为2000mm2.3船底骨架考虑船型，船底采用双底纵骨架式，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1500mmh=27+47B1=27+47 14.9=727.3mmB1 双层底计算跨度，m。双舷侧船取内舷板至内舷板的距离。实取 h=800mm2.3.1 实肋板(8.4.2)1. 双层底实肋板不论骨架形式，其间距应不大于2.6m。2. 实肋板的厚度应不小于所在部位船底板的厚度。3. 实肋板腹板高度与厚度之比大于 100时或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

8、板厚度相同，宽度为厚度的8倍，其间距不大于1000mm4. 实肋板腹板上应尽可能减少开孔，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。开孔边缘应采用面板 加强，其厚度不小于腹板厚度的1.25倍，宽度不小于80mm开孔间距应不 小于双层底的高度；开孔的边缘距货舱底部边缘的距离应不小于开孔宽度的 1.5 倍。实取：实肋板的厚度t=10mm垂直加强筋的厚度t=10mm宽度为80mm2.3.2 桁材（8.4.3）1. 双层底桁材的间距应不大于2.6m。2. 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。对于平底船可 免设中桁材。3. 旁桁材由间断板

9、构成，其厚度应与所在部位船底板厚度相同，但应不小于相 连实肋板厚度。4. 纵骨架式双层底纵桁材，当其高度与厚度之比大于100时或腹板高度大于800mm时垂向加强筋，其厚度与桁材的厚度相同，宽度为厚度的8倍，间距 不大于1000mm5. 桁材腹板上应应尽可能减少开孔，如需开孔应满足本节8.4.2.4 的规定实取：中桁材800 11，旁桁材 800 10。2.3.3内底纵骨（8.4.4）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：W = 5.8shl 2 = 5.8 X 0.6 X 5.2 X 2.42 = 104cm 3实取内底纵骨取型号为L125 80 10的不等角钢，带板尺寸为6

10、00 10mm 剖面模数为 W=168.362c話104cm。2.3.4船底纵骨（8.4.5）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。船底纵骨实取型号为L125 80 10的不等角钢，带板尺寸为600 10mm。2.4舷侧骨架241舷侧普通肋骨(2.721)取交替肋骨制普通肋骨的剖面模数 W应不小于按下式计算所得之值：W=Ks(d+r)l 2=4.9 X 0.6 X( 2.11+1.25 ) X 2A2=39.5136cm3式中：K 系数，按表2.7.2.1 选取；s肋骨间距，md 吃水，mr半波高，m,按本篇1.2.5.1的规定；i肋骨

11、跨距，m对主肋骨和未设置舷侧纵桁的普通肋骨，取肋骨与 实肋板内缘交点至肋骨与横梁内缘交点间的垂直距离，如图 2.7.2.1所示；主肋骨制若设置舷侧纵桁时，主肋骨跨距仍按本规 定确定；对设有舷侧纵桁的普通肋骨，取肋骨与实肋板内缘交点至 舷侧纵桁的垂直距离，但应不小于1.25m。实取不等角钢L100 80 10,带板600 10mm。其 W=120.297 cm3>39.5136 cm3。2.4.2 强肋骨(8.6.3)强肋骨的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：W=6s(d+r)l 2=6X 0.6 X( 2.11+1.25 ) X 32=108.864cm3 实取T型钢10 220，带

12、板尺寸为1200X 10。10 120 °其 W=415.58cm3 >108.864cm3，符合要求。2.4.3舷侧纵桁(8.6.4)舷侧骨架采用横骨架式时，应在内、外舷设置一道舷侧纵桁，舷侧纵桁的剖 面尺寸与强肋骨相同。实取T型钢10 220，带板尺寸为1900X 10。10 1202.4.4 肘板(8.6.5 及 8.6.9)1. 舱底纵骨应与货舱区船底纵骨相同。2. 外舷强肋骨可与实肋板搭接相连，搭接长度应不小于强肋骨腹板高度，或设 肘板与实肋板连接，肘板的直角边长与实肋板腹板高度相同，厚度与实肋板厚度相同。3. 内、外舷的普通骨材可直接与实肋板搭接相连。搭接长度为普通

13、骨材高度的2倍。10 X22010 X120245舱底实肋板（866及867）1. 舷舱内单底实肋板应由货舱区的实肋板直接延伸，货舱为双层底结构，则舷舱内单底实肋板的高度可为货舱区双层底高度的1/2。实肋板的厚度与货舱区实肋板的厚度相同，实肋板上缘应设折边或设面板。2. 舱底肋骨应与货舱区船底骨材相同。2.5甲板骨架2.5.1甲板强横梁（8.8.1.）1.开口线外侧甲板在设置强肋骨的肋位上应设置强横梁，强横梁的间距应不大于2.6m。2.3.双舷侧结构的开口线外侧夹板强横梁应与舷侧强肋骨尺寸相同。 实取T型钢10 220。10 1202.5.2甲板横梁（8.8.2）双舷侧结构的开口线外侧甲板横梁

14、应与舷侧肋骨尺寸相同实取不等角钢L100 80 10。2.5.3甲板纵桁 （8.8.3）大舱口开口线外侧的甲板纵桁尺寸应与强横梁相同实取T型钢10 X 22010 X 1002.5.4 纵骨（8.8.4）1. 开口线外侧甲板纵骨的剖面模数应不小于按下式计算所得之值:W=kcsL=0.3591 X 1.45 X 0.6 X 65.79=20.55cm 式中：k 系数，k = （ 650 -11 L + 0.1 L2） X 10-3=0.3591 ；c系数，对A级航区船舶强力甲板取1.45;L船长，m;2. 开口线外侧甲板纵骨的剖面惯性矩I应不小于按下式计算所得之值：224I 1.1al =1.1

15、 60.647 2.4 =384.26cm式中：a纵骨连同带板的剖面积，cm；i 纵骨跨距，m取强横梁间距。实取不等角钢L100 80 10带板尺寸为600X 10。其 W=120.297cm3，l=1065.617cm4。2.6 舱口围板（8.8.5 ）1. 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应大于按下式计算所得之值且不大于 1500mm：h=KD=455.06X 6=2730mm式中：K 系数， K=1248-16L+0.06L 2=455.06D型深，mL船长，m长大舱口围板厚度t应不小于按下式计算所得之值：t=0.1L+2.5=

16、0.1 X 65.79+2.5=9.08mm式中：L船长，m实取舱口围板的高度为 h=1100mm,厚度为t=10mm2. 长大舱口围板伸入甲板以下至少 200mm双舷或舷顶设有抗扭箱的大舱口船， 舱口围板应与内舷板或抗扭箱内侧板布置在同一平面内并与之连接。3. 长大舱口围板应设置水平桁扶强，水平桁应位于舱口围板顶缘或位于舱口围板顶缘以下不超过300mm范围内。水平桁的剖面积应不小于甲板以上舱口围 板剖面积的0.3倍。水平桁的尺寸为不等角钢L100 80 10。舱口加强为U 型板 250 250 250。2.7抗扭箱2.7.1抗扭箱的尺寸根据总布置图可知：h=1200mr，i b=1450mm

17、2.7.2板及骨架（8.9.2）抗扭箱采用纵骨架形式。1. 内侧板厚应不小于舷侧外板的厚度，如设有舱口围板且不小于舱口围板 厚度。2. 下封板的厚度应不小于舷侧外板的厚度。3. 外舷板、内侧板的骨架形式和结构尺寸与舷侧板骨架形式及构件尺寸相 同。实取抗扭箱纵骨为不等角钢L100 80 10。平台甲板厚度为t=10mm内侧板厚度为t=10mm2.8 舱壁（8.10）2.8.1首、尾横舱壁（8.10.1）1. 货舱前、后的横舱壁的厚度应不小于按第2章2.12.2.1计算所得之值加上0.5mm： t = KsVh+ c = 3.2 X0.6 Xv5.2 = 4.378mm式中：K、c系数，按表2.1

18、2.2.1 选取；s扶强材间距，mh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。实取横舱壁的厚度为t=10mm2. 平面舱壁扶强材一般竖向布置。平面舱壁扶强材的剖面模数 W应不小于按第2章2.12.3 计算所得之值：W= Kshl2 = 3.6 X 0.6 X3.2 X42 = 110.59cm3式中：K 系数，按表2.12.3.2 选取；s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干货舱舱壁扶强材间距应不大于 750mmh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

19、应不小于2.0m；i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。实取 T 型钢 10 300，其W = 230.765cm 3 > 110.59cm310 1502.8.2舷舱横舱壁（8.10.2）1. 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。2. 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：W= 4.16bhl2 = 4.16 X1.5 X4.7 X1.22 = 42.23cm3式中：b桁材的支撑宽度，mh计算水柱高度，m取桁材至干舷甲板上方1m的距离；i 桁材

20、跨距，m即舷舱的宽度。 横舱壁上的垂直扶强材可以是间断的。实取 T 型钢 10 220，其W = 46.43cm3 >42.23cm3。10 1202.9集装箱角布置和局部加强（8.11）2.9.1 箱角布置（8.11.1）对于双底结构集装箱船，箱角应布置在纵桁或实肋板的上方。纵桁、龙骨或实肋板腹板在箱角下方处不得开孔。2.9.2 局部加强（8.11.2）双底结构集装箱若箱角不能布置在纵桁或实肋板的上方时，可设置纵向或横向短桁材支承箱角，短桁材两端应与实肋板或纵桁连接。支承箱角的纵桁、龙骨或实肋板的腹板应在箱角位置处设置一道垂置加强筋。加强筋的厚度与纵桁、龙骨或实肋板腹板厚度相同，宽度为

21、厚度的8倍。箱角与内底板或垫板之间应增设复板，复板厚度与内底板或垫板厚度相同， 复板边缘与箱角底座边缘间的距离应不小于50mm。第三章强度校核3.1剖面模数船长大于或等于40m的大舱口船，其船体中剖面的最小剖面模数应不小于下 式计算所得之值：W=KiX Wo=7496.1cm2 m式中： W 按本篇第2章2.2.2.1计算所得之值；Ki 系数，按基本结构型式和船长由表8.2.1.1 选取。双底双舷,Ki=1W0=aK1 K2LBD=1 X 0.986 X 0.995 X 65.79 X 17.80 X 6=6893.36cm2 m式中：l船长，mb船宽，md型深，ma 航区系数，对A级航区船舶

22、取a二1;36 2K1 -系数，K1 = 0.303L0.3 +0.628 = 0.986;K2 -系数，；K2 = 2.44 - 2.89Cb + 1.4Cb = 0.995Cb 方形系数，当 Cbv 0.6时，取Cb = 0.6，当Cb > 0.85时, 取 Cb = 0.85。3.2剖面惯性矩船长大于或等于40m的大舱口船，其船肿剖面惯性矩应不小于下式计算之值:2 2 2I=3.0W0L X 10- =14795.05cm m式中：l船长，mW0按本篇第2章2.2.2.1 计算所得的剖面模数。55号肋位总纵强度计算如下表，表中：Bie -；C A*Zii°l° C A*e2;Wmin0。A(Z e)max根据表格知：Wmin = 7527.06cm2 ?m I0 = 31779.86cm2 ?m2故Wmin W，Io I ，55号肋位总纵强度足够。55号肋位总纵强度校核编号构件名称构件尺寸（mm剖面积Ai距参考轴距离ZiA*ZiA*Zi2i 0Zi-e2 cmm2* cm *m2* 2cm*m2* 2cm*mm1上甲板111450159.5695757420.001608362上甲板纵骨10205415.903242.0231428.66180.01694275.9033舷侧板1042004203.4251438.54926.8625