船舶常用基座形式

1、船舶常用基座形式第一章前言一般的船舶上有大量的设备，不同类型的船舶对设备的要求不同，基座的形式也有所差别。 但是在基座设计的过程中，无论是那种船舶，基座的设计都要追求在基座不失效的前提下做到： 重量轻，造价低，制造简单，外形美观。但是一般情况下这四点很难同时做到最好，在不同的情 况下要确保的重点是不同的。本文的主要目的就是通过对各种船舶常用基座和典型基座进行力学 计算，讨论重量、结构以及外形来确定大部分船用基座的最优形式。根据我厂的情况，之前建造的大部分船舶是救助船和工程船，这些船舶的特点是外形要求美 观，舱室空间狭小，设备、管路和电缆多。所以对基座的形式要求也高。不管是那一类船舶都会 要求外

2、形美观，特别是客轮类的船舶，救助船由于有载客的要求，所以外观要求比较严格，一般 能满足救助船美观要求的基座基本上就能满足其他船舶的美观要求；工作船的舱室空间非常狭小, 而且设备很多，一般的客船、货船都很少有这种情况，能保证载工作船中安装的基座，在客船和 货船中也能安装。所以通过讨论这两类船舶上的基座，将可以解决大部分类型船舶基座的形式。 而且在讨论过程中加入对重量的控制，使以下讨论的基座能更节省材料。通过对各种形式的基座进行简单的力学计算就可以保证基座在正常使用过程中不失效，并讨 论何种结构形式的重量最轻；通过探讨使用材料的方法获得造价低，结构简单的样式；通过选才 和布局保证基座的外形。由于船

3、舶基座的安装位置和形式多样，无法完全列出并讨论，所以应按照安装的位置不同， 把船舶中的基座分为几大类：一.平面安装的基座（第二章）二壁上和柱子上的基座（第三章）三.吊在甲板下的基座与船体外露天基座（第四章）这三大类基座基本上已包括了船舶上所有基座，在这三大类基座中，又分出许多小的分类， 在后面的三章中将对这三类基座进行简单的力学计算以及形式讨论，获得最佳的结构形式。在力学计算、重量讨论以及外观研究以后，将说明各类基座安装所需要注意的情况，以及与 到特殊情况时的简单处理方法。每一种结构将分为六部分来讨论：1.设计样式精心整理讨论该类型基座的大概样式，由于部分基座会出现相似而又不同作用的样式，所以

4、设计样式 中有可能分为多种小样式。力学性能在缺点样式后，就对所设计的样式进行力学计算，讨论基座的极限工作状态和安全系数。一 般的计算安全系数大于5的，基座都能满足设计要求。注意事项由于基座类型不同，安装位置不同，遇到的情况也会不同，所以在每种大的分类中都会有不 同的注意事项。只有在充分考虑注意事项、力学性能和设计样式的情况下，基座才能设计完整。安装位置由于部分基座有它的安装要求，位置也有讲究，所以对安装位置进行讨论是有必要的。选用材料不同类型的基座选材也不一样，为了提高材料利用率，降低生产成本，对材料的选用进行讨 论是必要的。在最后一章中，将根据现场的安装与制造习惯，总结画图过程中需要如何更好

5、的标准与排版， 使现场工人能用最简单的方法来定位、安装及制造（第五章）。在设计过程中必须始终坚持的设计原则是：船体结构与设备都不能破坏。当结构与基座发生 冲突时，基座在保证不失效情况下可做适当修改以配合结构；当基座与设备发生冲突时，必须通 过调整形式或调整位置解决；当基座与管路冲突时，基座在保证不失效情况下修改形式，如果不 能保证不失效就只能修改管路或调整设备位置。在设计前，必须要有设备自带底座的大小尺寸（包含厚度）、螺栓孔所在的位置和设备的在工作 状态下大概重量（此重量应尽量取大，以保证安全）。为了简化计算，在计算材料的时候均取Q235A钢材的力学性能，由于船用材料在力学性能上 Q235A钢

6、材算是较低的，所以只要用Q235A钢材制作的基座不失效，那么用其它钢材制作的基座 也不会失效。在计算力学性能的时候，为了简化计算步骤使计算简便，基座在计算各项力学性能时都只挑 取该形式基座最主要、最容易破坏的力学方面进行计算，而且计算过程中省略了部分连接件的计 算，计算后省略的情况都能满足力学要求那么在增加构件后力学性能将更强。在计算过程中，有部分计算无法直接获得所需资料，而且计算复杂，为了简化计算，本文通 过与设备基座及螺栓进行对比，使在工作状态下，我们设置的基座强度比设备基座及螺栓强度强， 保证设备不会由于我们设计的基座而损坏为前提而进行基座设计。第二章平面安装的基座平面安装的基座又可分为

7、三大类：2.1扁铁类基座（距平面20mm以下）2.2低平面基座（距平面150mm以下）2.3泵类抗震动基座2.4高平面基座（距平面600mm以下）这三类基座，在结构上都有所区别，力学上的要求也是不一样的。扁铁类基座是无任何力学 要求，只要安装平面的能满足力学要求，基座基本上不会发生任何破坏；低平面基座由于距平面 有一定距离，无法用扁铁直接安装，所以与平面的接触面不多，对力学上的要求是抗剪切力和压 力；泵类抗震动基座是为泵类基座特殊设计的，由于泵会产生震动，在力学上校核的时候，必须 留有足够大的安全系数，即要计算剪切力和压力，又要计算扭矩；高平面基座在这指的是距平面 600mm以下，又无法与机构

8、上的壁板和柱子连接的基座，该类基座在设计上简单，但如果没有力 学计算，是最容易出现基座失效情况的。2.1扁铁类基座（距平面20mm以下）在没有梁拱和昂势的平台或甲板上有部分设备要求直接焊接安装在平台或甲板上，但是由于 设备安装过程中有可能会破坏分段涂漆，所以一般先在平台或甲板上装上扁铁类基座，这样在设 备安装的时候就不会由于焊接而破坏分段的涂漆，该设备一般工作状态下不会产生大的拉力与压 力，设备下无其他管路或电线穿过。所以设备能直接安装在平面上。该类型基座自身基本上不会 由于设备使用而受到破坏，所以力学上的要求很小，在设计过程中可以忽略力学计算。2.1.1设计样式扁铁类基座的设计要求是最简单的

9、，只要在平面上装上合适的扁铁，保证焊接就足够了。但 是在有梁拱和昂势的平面上就要注意，由于设备自带的基座安装面都是平的，在遇到船舶上有梁 拱和昂势的地方就会出现部分地方离空的现象。所以如果有条件，应该把设备安装位置所会出现 的梁拱考虑进去，如果安装时最大离空距离小于5mm，在安装时都可以基本满足；但是如果最大 离空距离大于5mm时，扁铁类基座就难以满足安装要求。在设计过程中，基座外缘应比设备自带基座外缘单边大5mm，方便设备基座与基座焊接，而 且不容易破坏分段涂漆。具体样式参见图2.1.1-1：精心整理由于设备接近直接安装在平面上，设计的基座基本不存在力学性能上失效的问题。在该类基 座中力学性

10、能不予以分析。2.1.3注意事项由于在设备安装过程中可能会遇到与肘板相冲突的地方。由于结构上的肘板在规范要求里的 不允许破坏的，所以在扁铁类基座上安装的设备必须移位。如果要在有梁拱的平面上安装设备， 必须考虑梁拱在基座安装面上最大的离空距离，如果最大离空量大于5mm，基座形式应该进行调 整，改用低平面基座（本文22）。由于基座焊接对结构会有一定的影响，为了减少对结构的影响，一般基座的板厚不应超过结 构平面的板厚，而且如果能对结构平面上的板缝进行考虑避免焊缝重叠，基座的设计将可趋向完 美。（但是按照质量标准第41页要求，次要构件角焊缝与平行对接焊缝最小允许距离为0,所 以如果出现重叠也是允许的）

11、2.1.4安装位置由于该基座形式的特殊性，在船体上安装的位置一般都为无梁拱或折线型梁拱非折线位置， 离开结构肘板一定距离（5mm以上）。在工程类船舶上，集控室和驾驶室安装该类型基座的情况比较多，但是如果平面有梁拱，必 须对安装于梁拱面进行2.1.3中的考虑。2.1.5选用材料一般扁铁类基座都是选用扁铁作为基座的材料，而在船舶的制造过程中，结构会产生部分余 料，而在基座设计过程中应尽量选用余料。考虑到成本于材料利用的关系，选用的板才应为5mm 10mm间的板材比较合适。2.2低平面基座（距平面150mm以下）由于很多设备对安装定位要求不高，设备自身重量不会太重，工作状态下不会产生大的拉力 与压力

12、，设备下无其他管路或电线穿过。所以设备能放在比较接近平面的位置，基座的力学要求 比较低。而且通过对该类型基座的力学计算可以发现，船用设备如果无震动、大的拉力和压力普 通的角钢都能满足基座设计的要求。该形式也可用于带震动设备的基座，但是在设计过程中应该 比普通设计的低平面基座所使用板材要厚，这样才能最大限度的做到对设备的刚性固定作用。2.2.1设计样式由于设备安装方法不一样，所以该基座样式又分为：普通低平面基座一一设备与基座用螺栓 连接的基座，焊接类低平面基座一设备与基座通过焊接连接的基座。普通低平面基座精心整理为了能使设备螺栓正确安装，设计过程中要求基座的面板方向一至朝外，并在螺栓孔附近设 置

13、肘板。普通底平面基座的基座面有方形也有圆形的，但是设计过程中的设计要求是相近的。具体样式参见图2.2.1.1-1和图：图 2.2.1.1-1图2.2.1.1-1是6500HP多用工作船的空调装置基座，为了避开螺栓孔与基座腹板产生冲突， 一般在两根角钢角接处，要求其中一根对顶在另外一根上，对顶位置应在螺栓孔附近。在设计过 程中要求把螺栓孔位置大概的显示在基座图中，通过螺栓孔的位置在一定的距离里设置肘板（在螺 栓孔附近）尽可能的在螺栓孔附近都设置肘板，防止设备在摇晃过程中引起基座螺栓孔附近位置的 局部变形。如果螺栓孔相隔较远（600mm以上）那应该在肋位上设置肘板，以便更好的把力传导到 船体结构上

14、。图 2.2.1.1-2图2.2.1.1-2是6500HP多用工作船的磁罗经基座图，该基座即属于船体外露天基座，又属于 普通低平面基座，在设计过程中可根据该形式设计。如果是带震动的设备，肘板的位置应该接近 螺栓孔，而且如果肘板最远端点间距太大（400mm以上）应该在中间加装肘板。2.2.1.2焊接类低平面基座该类型基座是为了美观，设备不采用螺栓连接而直接焊接在设计基座上，该样式的基座的外 观是平整的。一般用于扁铁类基座无法在有梁拱位置安装需要调整基座形式的，都应采用该形式。具体样式参见图2.2.1.2-1：图 2.2.1.2-1图2.2.1.2-1是6500HP多用工作船的机舱集控台基座图，图

15、中只须画出基座的具体定位尺寸 和一个典型的剖面就可以满足基座设计图纸的要求。由于设备要求是焊接在基座上，所以面板方 向朝内。为了更好的把力传导到结构上，一般在肋位上应设置肘板，纵向的也应每隔一定距离设 置一档肘板。一此做法节省空间2.2.2力学性能由于部分设备需要用螺栓与基座连接，方便设备的拆卸，所以与安装平面有一定高度的间隙。 由于我们现在所做的船，用的角钢基本上都是L150X75X8 以下的，所以在设计过程中尽量采用已 有角钢，提高材料利用率。减少板材的加工以及焊接，简化设计与制造。按腹板厚度的不同计算。压力的计算公式是：F= ScS精心整理S=txl（L）G=F/98F：是最大载重力，单

16、位N。&是最大压应力，用Q235计算数值为235MPa。S：是接触面积，为宽度乘以长度，单位为m2。t：为角钢板厚，单位为mm。1：为所设计基座角钢与平面接触的长度，单位为mm。G：为设备最大重量，单位为mm。列出在下表的是不同腹板厚度在一米长的接触面所能承受的压应力:5 (MPa)t(mm)1(mm)F(N)G(KG)23551000117500011989823561000141000014387823581000188000019183723510100023500002397962351210002820000287755根据据上表，基座与平面接触面长度每一米能在5mm厚度板材都可以承

17、受接近120吨的设备 重量。所以在设计过程中，基本上可以忽略基座的力学性能，只要保证基座的形式就可以了。2.2.3注意事项由于基座与安装平面有一定距离，所以在遇到结构肘板的地方，只要对设备安装不产生影响， 基座可在肘板位置切开让肘板通过，并与肘板焊接在一起；如果对设备安装有影响的，应把设备 位置进行调整，以保证结构的完整性和设备的安装。在有梁拱的地方，在民品上对设备定位要求 不高，所以梁拱产生的偏差可予以忽略，只需对角钢进行局部的修整。如果遇到精度要求高的基 座，可在基座面螺栓孔附近加垫片。如果设备自身有可能产生水或漏油，设计时应在适当位置开 小流水孔（肘板附近或角钢对顶处）。|如果没有角钢能

18、满足设备的安装位置高度，因首先选择相近高 度的角钢，并要求设备适当对高度位置进行调整以配合基座的设计。由于基座焊接对结构会有一定的影响，为了减少对结构的影响，一般基座的板厚不应超过结 构平面的板厚，而且如果能对结构平面上的板缝进行考虑避免焊缝重叠，基座的设计将可趋向完 美。（但是按照质量标准第41页要求，次要构件角焊缝与平行对接焊缝最小允许距离为0,所 以如果出现重叠也是允许的）2.2.4安装位置精心整理该类型基座适合于所有船舶上平面，而且适用性较强，在于肘板相冲突的情况开，只要设备 不与肘板相冲突，基座都可以局部切开后补回，力学性能不会受到太大的影响。2.2.5选用材料一般情况下，该类型基座

19、都应选取船舶上已购买的角钢，不同的角钢有不同的面板和腹部高 度，所以在设计时可灵活转换面板与腹板，在基座中的小肘板也应用余料进行剪切成形即可，肘 板板厚选取与角钢板厚相近的板材。2.3泵类抗震动基座由于泵在工作状态下会产生震动，不管原来是否自带有减震装置，如果基座自身刚性不足， 减震装置就不能发挥应有的作用，基座依然会出现失效的情况。所以在设计过程中，应给该类基 座留有足够的安全系数。2.3.1设计样式由于设备所处的位置有可能有结构、其它设备或者管路等，所以在设计过程中又把该类型基 座的样式分为了：圆管形底座一底座为圆形或接近圆形（该类型基座特别适合于旋转轴垂直于基 座面的泵），方形或支脚形底

20、座一无法把底座做成圆形而采用的方法（由于底座为方形或支脚，所 以抗扭能力比较差，比较适合于旋转轴平行于基座面的泵）。圆管形底座一般的泵自带底座都为方形或圆形，螺栓孔位置都接近边缘，这是为了更好的抗扭，减少对 螺栓的要求，减少螺栓数量。所以在设计过程中，最大限度的抗扭，在基座下一般使用圆管或压 制圆环来作为基座底座，并在圆管或圆环下加圆板，以减少对甲板或平台产生直接的扭曲应力。 如果基座面板很大（底座圆环直径大于400mm）（除了要求加污油盘的），为了减轻重量，应在面板上 开孔以减轻重量，如果基座面板比较小（底座圆环直径小于400），为了减少焊接和涂漆工作，面板、 圆环或圆管和低部圆板应全焊保证

21、水密。在设计过程中，在两螺栓中间设置肘板，如螺栓孔太密 集，可隔一档设置一块肘板，肘板形式可取骨头形或三角形（如2.3.1.1-2图）。由于在设计过程 中为了保证结构的安全性，面板的厚度一般要求不小于腹板厚度。具体结构形式参见图2.3.1.1-1：图 2.3.1.1-1图2.3.1.1-1是6500HP多用工作船的应急消防泵基座图，图中大概的画出了螺栓孔的位置与 大小，通过螺栓孔可以简单的按后面2.3.2.1力学计算的公式以及图表来计算。图中的环板是用圆 管来切割而成，能减少加工量，面板中间开了孔，使内部也能焊接，提高了焊缝处的力学性能并 减少了基座重量，但是却增加了涂漆量。下面增加了垫板可局

22、部加强平台甲板的强度。精心整理方形或支脚形底座由于部分泵类基座底座由于各种原因，无法使用圆环或圆管做为底座，只能用板材拼接成方 形或多支脚的形式。由于该形式在结构上比圆管形底座形式的结构强度要弱，所以在旋转轴垂直 于基座面的泵上一般不提倡使用。但是如果旋转轴平行于基座面的泵，力学性能上与圆管形底座 的性能基本一致，而且制作更简单。具体结构形式参见图2.3.1.2-1：图 2.3.1.2-1图2311-1是6500HP多用工作船的主机滑油备用泵基座，该基座由于下面有管路通过，无 法用圆环形的结构形式，而且附近有结构柱子，所以基座要局部开口，安装后再与结构焊上。该 形式与用四只L100X100X1

23、0的角钢相似，在力学计算中为了简化计算，都是用L100X100X10代 入公式和表格中进行计算。该基座的旋转轴是垂直于基座面的，所以计算的时候要用到力学性能 中的2.3.2计算。如果旋转轴是平行于基座面，由于角钢上受到的力与旋转轴是垂直于基座面的角 钢受力是相似的，所以计算同样采用232。2.3.2力学性能由于结构形式不同，引起力学性能上的不一至，在计算过程中也按结构形式的不同而把计算 分为两项。2.3.2.1圆管形底座的力学性能由于泵的震动需要厂家提供，但在实际情况下，由于设备资料无法提供该数据，在计算方面 考虑的因素较多，所以直径的力学计算方法工作量大，在实际设计过程中使用不方便。为了减少

24、在工作中的计算量，简化计算方法，可以通过厂家提供的螺栓孔数量、螺栓大小进 行计算。只要保证在设备自带螺栓断裂或失效时基座依然保持完整，该基座就符合设计要求。由于在计算扭矩过程中，环形板的受力面积是最小的，是最容易破坏的地方，所以在计算中 只计算环形板，面板的力学计算省略。而且由于肘板在理论力学上不参与扭矩，所以也省略计算， 所用材质均假设为Q235A钢，所以在计算公式中不再出现。该计算是以旋转轴垂直于基座面为前提的，如果旋转轴平行于基座面，下面计算公式不适用。扭矩的计算公式是：M设=螺xTxR设S 螺=D2x3，14；M基mSxR基；精心整理2、面积压应力的计算公式是：F设=的；F基=（R面-

25、D）xT;为了保证5倍的安全系数，通过F基F设洛可以计算出需要R面KD；M设：螺栓破坏扭矩；S螺：螺栓截面积；T：螺栓数；R设：设备螺栓所处位置半径；R而：基座面板半径回。：螺栓直径；M基：基座最大能承受扭矩；基S：环板面积；R基：环板内径；t：环形板厚；T：面板厚度（不小于环形板厚度）；在计算过程中抽取种特殊情况进行计算（螺栓孔中心离环形板内径距离定为50mm）：DTR设设M设设R其基tM其基安全系数1241501610081187128150321001623671242002115082661312820043150123989184350843008106313188350167300

26、12159410224500179450823911322850035745012358610根据上表中数据，可以看出，只要在不同厚度和半径间取适当的数值就可以保证有5倍以上 的安全系数了。面板的半径在计算过程中需大于6倍的螺栓直径，但是由于计算数据的缺乏，该倍数只作参 考，在实际设计过程中，有部分基座是难以满足5倍安全系数的，所以只要扭矩满足要求，面板 的要求尽量满足就行。在计算过程中，四只脚的基座只计算其中一只脚的，受到的力按照设备重量的5倍来计算， 那么四只脚一共就是承受20倍的设备自重的冲击载荷，如果在受到这么大的冲击载荷的情况下基 座一支脚的绕度不超过0.25mm，在振动过程中摇摆幅

27、度不会超过0.5mm，那么设备基座基本上就 不会由于设备的使用而破坏。由于该类泵设备的重量一般不超过200KG，所以在表格计算中列出 的是200KG以下重量，高度不超过500mm。绕度的计算公式是：绕度 =FxL3/ C2xExI)玮是所受的力，在这里可以假设是设备重量的5倍，单位是N。L：是基座的高度单位是m。E：是弹性模数，在计算的时候取200X109Pa。I：是单个支角的剖面模数单位是m4。具体计算表格可参照下表：设备重(KG)L (mm)F(N)L3 (mm3)船舶常用角钢o(mm)型号I (m4)10010049001.00E+06L50 x50 x51.12E-070.109满足2

28、0010098001.00E+06L50 x50 x51.12E-070.219满足10020049008.00E+06L75x50 x64.12E-070.238满足10030049002.70E+07L100 x75x81.35E-060.245满足20020098008.00E+06L100 x75x81.35E-060.145满足20030098002.70E+07L125x80 x103.12E-060.212满足20040098006.40E+07L180 x110 x121.12E-050.139满足10050049001.25E+08L180 x110 x121.12E-050

29、.136满足10060049002.16E+08L180 x110 x121.12E-050.235满足20045098009.11E+07L180 x110 x121.12E-050.198满足20050098001.25E+08L180 x110 x121.12E-050.272不满足由上表可以看出只要高度不超过600mm的基座用L180 x110 x12基本上都能承受重量在100KG以下的设备。设计过程中可以通过对照重量、高度和角钢型号校对基座强度。由于方形或支脚形底座形的基座无法是扭矩有效的传导，所以在设备使用的过程中脚会出现 一定的绕度。船上所使用的泵一般都没提供震动强度和扭矩，设计

30、过程中无法对所有数据进行校 核。其他力学计算已超出本文的要求，不予考虑。精心整理基座在忽略扭矩后，无论是旋转轴平行于基座面的基座还是旋转轴垂直于基座面的基座都只 受到横摇和下压的力。根据上表可以简陋的校核基座是否能承受横摇的力，通过2.2.2的计算可以 知道下压的力是能满足的。2.3.3注意事项由于泵类抗震动基座有抗震要求，所以在于结构有冲突，需要在基座上开孔时，一定要适当 加厚板材（一般加厚2mm），并要求开孔后补回，而且基座设计过程中不能有凹陷的角位，避免 有应力集中的位置。2.3.4安装位置一般的泵类基座安装位置在双层底比较多，在其他平面相对较少。一般泵类基座尽量不要设 计得离安装面太高

31、。如果高度太高（高度大于3倍环板直径），就必须在对其弯矩进行计算，具 体计算要安高平面基座的计算方法进行弯矩的计算。235选用材料在基座设计时，底座尽量选取用圆管来制作，由于圆环要加工弯制，在制造中会增加工作量, 所以如果有相匹配的圆管尽量采用圆管。2.4、高平面基座（距平面600mm以下）在基座设计过程中，由于基座所使用的材料一般是面板和腹板宽度都不超过100mm的角钢， 相对于600mm的高度已经是最小6倍的长宽比，所以在使用过程中有可能出现失稳以及摇晃的情 况，如果附近有垂直的结构，应于结构相连接，这样才能尽可能的保证基座的稳性。由于设计的 位置较高，该设计样式不适用于带大震动的设备。2

32、.4.1设计样式由于设备安装较高，所以用角钢制作成几根撑脚会使基座比较轻。但是在设计过程中，必须 配合设备的重量和重心高度（是工作状态下最大重量和重心最高位置）。设计时，基座的支撑脚 数应该大于四，这样才能最大程度上保持基座的平稳。由于基座较高，一般支撑脚安装的位置应该为螺栓孔下，基座面的设计样式可以参照低平面 基座的设计方法；在支撑脚间应该用角钢与相邻的支撑脚相连接，保证支撑脚可以产生最大的稳 性；在支撑脚与安装平面相接的位置应该设置焊接垫板。另外，由于在海上运行过程中横摇角度 一般情况下要比纵摇角度大，所以在设计过程中，角钢的长边应沿船宽方向，短边沿船长方向。，具体结构形式参见图2.4.1

33、-1：精心整理图2.3.1.1-1是6500HP多用工作船的水密门电动基座，由于设备位置较高，所以一般用脚钢 做成支撑脚会比较简单，而且结构重量轻。基座面的设计与低平面基座相似，下部是用四个长支 撑脚来支撑，支撑脚下设置焊接垫板，这样一个高平面基座就设计完成了。2.4.2力学性能为了计算方便和提高安全性，计算过程中，假设四只支撑脚的基座中重量完全集中在其中一 边的两只支撑脚上，但是要保证基座还能正常使用。在计算中另外一个假设量是船舶倾斜30，这 是船舶在航行过程中一个接近极限的倾角。在设计过程中不单要保证基座的不破坏，也要防止使用过程中出现变形过大的情况，所以要 对基座进行绕度的计算。与2.3

34、.2的计算相似，如果在遇到船舶倾斜30的情况下基座四只撑脚的 绕度不超过025mm，在船舶摇摆过程中基座摇摆幅度不会超过0.5mm，那么设备基座基本上就不 会由于设备的使用而破坏。绕度 =G/8xL3/ (2xExI)G：是设备的重量，单位是N。G/8就是船舶在倾斜30的时候四个支撑脚其中一个角钢承受 的横向力。L：是基座的高度单位是m。E：是弹性模数，在计算的时候取200X109Pa。I：是单个支角的剖面模数单位是m4。对公式进行调整：四个支撑脚基座能承受的设备重量：G=8xx2xExI/L3& (mm)L (mm)L3 (mm3)船舶常用角钢能承受设 备重(KG)型号I (m4)0.256

35、002.16E+08L50 x50 x51.12E-0742.40.2510001.00E+09L50 x50 x51.12E-079.20.256002.16E+08L75x50 x64.12E-07155.70.2510001.00E+09L75x50 x64.12E-0733.60.256002.16E+08L100 x75x81.35E-06510.20.2510001.00E+09L100 x75x81.35E-06110.20.256002.16E+08L125x80 x103.12E-061179.10.2510001.00E+09L125x80 x103.12E-06254.7

36、0.2515003.38E+09L125x80 x103.12E-0675.50.256002.16E+08L180 x110 x121.12E-054250.60.2510001.00E+09L180 x110 x121.12E-05918.10.2515003.38E+09 L180 x110 x121.12E-05272.0根据该表格可以确定，在600mm, 1000mm, 1500mm三个高度，四个支撑脚基座能承受的 设备重量，通过选择高度与重量就可确定选用的角钢大小。如果支撑脚数量不是四只，那么可以 通过表格中的“能承受设备重量G”除以四，再乘以支撑脚数量即可得到所要求的基座能承受的

37、设 备重量。在计算过程中，由于角钢的被破坏所需要的力比上面表格中所允许的重量大得多，所以在本 文中不予计算。2.4.3注意事项由于设备位置较高，设备下面一般会有管路通过，所以为了避免支撑脚与管路产生冲突，可 以将部分支撑脚在基座面下适当移位，但偏移量不应超过1/6原设计基座宽度，如果的确无法安装， 应考虑对管路进行调整，或者与其他基座连立设计（在设计中应尽可能的联立多个基座，基座联 立的越多支撑脚就可以分担尽可能多的弯矩，使基座不容易破坏）。2.4.4安装位置高平面基座一般都装在平面上，但是一定要注意的是如果安装平面有花钢板、格栅等不确定 的结构时，基座的设计不能以这些结构为定位和安装面，一定

38、要以船体上确定的平台或甲板作为 安装平面。2.4.5选用材料一般的高平面基座都是以角钢为主要材料，但是如果有特殊要求的可以采用圆管、板材拼接， 但是这些其他材料使用前一定要与接近的角钢进行对比或直接把采用材料的惯性矩代入计算公 式，选择适当的尺寸。第三章壁上和柱子上的基座本章所列出的基座为与壁板或柱子有连接的基座，由于这类基座的特点是从垂直的结构上外 伸出基座，对基座的弯矩要求比较高，而且要考虑到结构是否能承受设备的重量，所以一般情况 下重量太大的设备（工作状态下超过700KG，或有强烈震动）建议不要采用该形式，如果位置要求 一定要在壁板上，那么也要参照第二章中相应的结构形式在平面上加装支持脚

39、。如果是泵类有强 烈震动的，在选取结构形式的时候应该采用联立式的基座，把几个比较接近的设备基座设计在一 起，以加大基座的抗破坏能力。所以在本章中把基座分为下列几类来讨论：3.1短撑脚挂壁式基座3.2挂壁式基座精心整理3.3联立式基座上面三类基座主要是安照所在位置及设备重量，预估出弯矩的大小按弯矩的大小来制定最后 形式的。3.1短撑脚挂壁式基座该类基座主要是为设备重量轻（200KG以内）、螺栓孔位置与壁板平行、安装位置与壁板或 柱子接近（200mm以内）。3.1.1设计样式3.1.1.1 形式由于设备重量轻，基座结构无需太强，一般情况下可采用多撑脚形式，所谓多撑脚就是在设 备螺栓孔位置，各设置一

40、只脚。该脚的形式是面板+角钢+垫板（如3.1.1.1-1图），这样的机构形 式即简单又易装而且还能通过使用结构中剩下的边脚预料来制作提高了材料的利用率。一个脚的 支撑重量可达200KG以上。绝对满足基座设计的力学要求。具体结构形式参见图3.1.1.1-1：图 3.1.1.1-1图3.1.1.1-1是6500HP多用工作船的岸电箱基座，该设备由于重量不超100KG，而且与壁的 距离只由45mm，所以在设计过程中可以不设焊接垫板。如果设备是安装在甲板平面，那么该类 型基座也可设计用于平面，相当于低平面基座。平行角钢装配形式由于部分基座会与结构扶强材相冲突，在设计过程中为了避免对设备位置进行修改，可

41、改用 平行角钢装配形式（如3.1.1.2-1图）。该形式在结构上比多撑脚强度要强，在力学性能计算中不 予以计算。具体结构形式参见图3.1.1.2-1：图3.1.1.2-1是6500HP多用工作船的主推进装置控制箱基座，该形式基座是在结构的骨材上 加装角钢，再在角钢下安装肘板，上图中的基座相当于有九个支撑脚的多撑脚基座，力学计算是 可参照相应的L50X50X5的角钢高度50mm来计算。3.1.2力学性能在力学计算过程中，为了尽可能保证安全，也简化计算过程，下面的计算是在只省两个支撑 脚的情况下能正常使用。绕度 o=G/2xL3/ （2xExI）G：是设备的重量，单位是N。G/2是单一支撑脚能承受

42、的设备重量。精心整理L：是基座的高度单位是m。E：是弹性模数，在计算的时候取200X109Pa。I：是单个支角的剖面模数单位是m4。对公式进行调整：只省两个支撑脚的情况下基座能承受的设备重量:G=2xx2xExJ/L3切（mm）L（mm）L3 （mm3）船舶常用角钢能承受设 备重（kg）型号I（m4）0.251001.00E+06L50 x50 x51.12E-072287.80.251503.38E+06L50 x50 x51.12E-07677.90.252008.00E+06L50 x50 x51.12E-07286.00.251001.00E+06L75x50 x64.12E-0784

43、10.20.251503.38E+06L75x50 x64.12E-072491.90.252008.00E+06L75x50 x64.12E-071051.3从上表可以看出，如果距壁板不超过200mm用两个L75x50 x6的角钢就可撑起重1吨以上的 设备。3.1.3注意事项由于设备是安装在壁上货柱子上的，所以一定要考虑是否跟结构扶强材相冲突，由于多撑脚 形式基座有它最大的缺点是难以配合结构，所以如果遇到结构是不能切开补回，应采用平行角钢 装配形式。但是如果是螺栓孔位置与扶强材位置有冲突，那么设备必须移位，保证结构的完整性。3.1.4安装位置短撑脚挂壁式基座一般都是安装在贴近壁板的位置，而且

44、要与扶强材错开，不能破坏扶强材。3.1.5选用材料由于接近壁板或柱子，所以基座选用的材料一角钢为主，如果没有合适的角钢，压制的折边 板也可用于基座的制作，但是由于多撑脚形式的基座用的角钢基本都是短小的角钢，用结构剩余 的角钢头就能满足制作的需要，可以充分利用材料。3.2挂壁式基座该类基座主要是为设备重量轻（200KG以内）、螺栓孔位置与壁板面垂直、设备重心位置与 壁板或柱子接近（1000mm以内）。精心整理3.2.1设计样式单臂挂壁式基座该形式的设计主要是考虑到设备下可能会有大量管路通过，或有设备和人孔等在下方，所以 只悬出单臂以尽可能减少对空间的占用。但是该形式的基座载重能力差，而且绝对不能

45、用于有震 动性的设备，修改性也差。结构形式是两根外伸的角钢，在与壁板或柱子连接处设置了垫板与小 肘板（如图3211-1）。具体结构形式参见图3.2.1.1-1：图3.2.1.1-1是6500HP多用工作船的水密门电动泵基座，由于设备小重量轻，只要两根角钢 就能支撑起设备。下边肘板起到避免应力集中的作用，应尽可能高度大于角钢高度，宽度与高度 相等即可。3.2.1.2斜撑式挂壁式基座该类基座结构形式比单臂挂壁式基座强，力学性能要好，而且有一定的抗震动能力，可用于 有小震动的设备。但是如果下方有管路或其它东西穿过时将对斜撑脚造成一定的影响。结构形式 是两根外伸的角钢与一根横档相连接，在外伸角钢螺栓孔

46、附近位置加上斜撑角钢。在角钢与壁板 焊接处加上焊接垫板（如图3212-1）。具体结构形式参见图3.2.1.2-1：图3.2.1.2-1是6500HP多用工作船的暖风机基座，由于设备中心距壁板距离较远，所以采用 了斜撑式挂壁式基座，该形式的好处是能承受设备的重量比较大，斜撑防止了基座的向下弯曲， 斜撑于平面角钢的接触位置应该要在中心至自由端之间，但不因超出螺栓孔的位置。3.2.1.3挂柱式基座挂柱式基座是指安装定位在结构支撑柱子附近的基座，该类型基座由于安装面不是平面，所 以用没法像挂壁式基座那样采用角钢加垫板的形式，但是在设计过程中结构有相似之处。具体结构形式参见图3.2.1.3-1：图3.2

47、.1.3-1是6500HP多用工作船的主机调速伺服器基座，由于设备很接近柱子，而且角钢 与柱子的焊接面长度比较长，所以无需增加焊接垫板，但是如果设备重量较重，应考虑适当在角 钢和柱子间加装小肘板，起到基座增强的作用。如果基座面离柱子较远，角钢无法直接焊于柱子 上，可考虑用板材切割并弯制成折边板。3.2.2力学性能由于该类基座有可能出现的极端情况是设备重量集中在最外点，所以在计算过程中为了安全， 计算力臂长度的时候选择了设备最远端距壁板的距离。而且与短撑脚挂壁式基座不同的是，在计算过程中一定要加算绕度，如果设备摆上后基座已经自然下垂很大，那该设计也是失败的。由于 本文设置的绕度只有0.25mm远

48、未能达到角钢破坏的绕度，所以忽略弯矩破坏。为了保证安全， 下面假设的是只剩一根角钢支撑的情况下基座还不失效，所以公式是：绕度 =GxL3/ C2xExI）G：是设备的重量，单位是N。L：是设备中心到支撑端的距离，单位是m。E：是弹性模数，在计算的时候取200X109Pa。I：是单个支角的剖面模数单位是m4。对公式进行调整：一个支撑脚的情况下基座能承受的设备重量：G=x2xExI/L3& (mm)L (mm)L3 (mm3)船舶常用角钢单臂承受设备重（KG）斜撑承受设 备重（KG）型号I (m4)0.252008.00E+06L50 x50 x51.12E-07143.0285.970.2530

49、02.70E+07L50 x50 x51.12E-0742.484.730.252008.00E+06L75x50 x64.12E-07525.61051.280.253002.70E+07L75x50 x64.12E-07155.7311.490.255001.25E+08L75x50 x64.12E-0733.667.280.252008.00E+06L100 x75x81.35E-061721.93443.880.253002.70E+07L100 x75x81.35E-06510.21020.410.255001.25E+08L100 x75x81.35E-06110.2220.410

50、.253002.70E+07L125x80 x103.12E-061179.12358.280.255001.25E+08L125x80 x103.12E-06254.7509.390.258005.12E+08L125x80 x103.12E-0662.2124.360.2510001.00E+09L125x80 x103.12E-0631.863.670.255001.25E+08L180 x110 x121.12E-05918.11836.280.256002.16E+08L180 x110 x121.12E-05531.31062.660.2510001.00E+09L180 x110

51、 x121.12E-05114.8229.530.2515003.38E+09L180 x110 x121.12E-0534.068.01精心整理如果绕度不大，可用单臂挂壁式基座，但是如果绕度较大，就必须选用斜撑式挂壁式基座， 因为斜撑式挂壁式基座的计算过程比较复杂，为了简化计算过程，在设计过程中斜撑式挂壁式基 座直接在单臂挂壁式基座可承受设备重量上乘以2就是能承受的设备重量。3.2.3注意事项一般情况下在工程船舶，设备摆放的空间有限，用单臂挂壁式基座比较节省空间，但是如果 遇到比较重和有震动的设备，就必须采用斜撑式挂壁式基座，为了更好提高稳性，基座设计时应 尽量考虑与附近基座相连接，使基座能

52、联立起来，产生更好的抗破坏能力。3.2.4安装位置在壁板上，贴近壁或柱子的位置，基座面一般是平行于甲板或平台。3.2.5选用材料一般情况下该类型基座用的是角钢，部分特殊的设计会用到板材拼接。33、联立式基座联立式基座指的是基座不单与壁板或柱子相连接，而且还与平台或甲板相连接，该类基座的 样式多样，结构形式根据设计情况的不同而有所不同，在设计过程中要充分发挥相像力，联合之 前所讲述的基座，由于联立式基座的结构是与立体平面相接的，强度是比前两种基座形式都强。 而且不是简单的叠加关系，而是一个加成的关系，但是为了方便计算，在计算过程中直接把基座 的手里简单叠加计算。3.3.1设计样式该类基座，在壁板

53、上会伸出支撑脚，像多撑脚式基座，但是一般情况下该脚又比较长，在受 力分析中可以发现，该脚的主要目的是防止设备倾斜，所以对弯矩的要求不高。基座面是根据设 备的样式，可做成用角钢搭接而成的框架，部分基座需在框架上加面板，加大支撑面积；部分须 在面板上加角刚和垫木。所须基座形式都要根据设备资料进行调节。具体结构形式参见图3.3.1-1：图3.2.1.3-1是6500HP多用工作船的舵机储油箱基座，上端的两只是放倾斜的拉脚，在船上 该拉脚起到的是减少设备晃动，下面与平台面平行的两根支撑脚相当于单臂挂壁式基座的臂，下 面的支撑脚相等于高平面基座的支撑脚。该类型的基座在船舶上经常出现，由于即与壁板连接，

54、强度比相应高平面基座要强，但是却更省材料。3.3.2力学性能由于上支撑脚只用于防止倾斜，而L50 x50 x5的角钢能承受的拉压力都为75T远远超出设备 的重量，所以上支撑脚的计算省略。精心整理下部基座框架的设计，力学可参照高平面基座的力学性能计算，另外如果是即与壁板联系， 又与平台甲板联系的基座，可根据高平面基座计算公式计算其中连接平面的支撑脚所能承受的力， 按照单臂挂壁式基座计算公式计算与壁板连接的支撑脚，再把两个计算的结果相加就是所计算基 座能承受的力。3.3.3注意事项与挂壁式基座相似，联立式基座占的空间比较多，容易与其它设备和管路相冲突，但是只要 在力学要求允许范围内，基座的支撑脚都

55、可以适当的做些位移。3.3.4安装位置平面与壁或柱子相交汇出附近，基座即可连接壁板或柱子，又与平面连接。3.3.5选用材料为了节省材料并且制造简单，一般都是选用角钢，但是如果基座没有螺栓固定的水平平面， 一般都是用钢板拼出平面，再加垫木来使设备安放在基座上。第四章吊在甲板下的基座与船体外露天基座由于吊在甲板下的设备基座，在使用过程中只受到拉应力，而无需考虑基座是否会失稳的问 题，而且一根L50X50X5的角钢能承受的拉力不小于70吨，所以在这章中力学性能将不予以讨论， 主要是对基座的样式进行说明。而在船体外露天基座，由于是影响到船体外观，所以样式也是影 响基座设计的一个因素。4.1吊在甲板下的

56、基座4.1.1设计样式由于设备是吊在甲板下，所以一般为了保证刚性，都是使用角钢作为基座的主要构件，样式 跟低平面基座相似，但是没有对高度进行严格控制。基座的样式是四根下垂的角钢，角钢与甲板 连接处设焊接垫板，基座面用水平排放的角钢连接（如图411-1）。具体结构形式参见图4.1.1-1：图3.2.1.3-1是6500HP多用工作船的投光灯基座，该基座吊于甲板下，所以在设计的时候要 考虑是否会与横梁相冲突，该图中使用了标注角度来定位，但是在基座的绘制中因尽量避免角度 的出现，因为在船舶上是很难对角度进行测算的，一般的情况下都因采用给出定点准确位置来绘 图。4.1.2注意事项精心整理在基座设计过程中，由于是在甲板下肯定会有横梁或纵桁，应该考虑是否与横梁或纵桁向冲 突。如果基座正对这横梁或纵桁，可考虑把基座安装在横梁或纵桁上。如果基座无法与横梁或纵 桁正对，可使吊脚适当移位，保证安装的完全性。4.1.3安装位置甲板或平台板下。4.1.4选用材料一般使用的是小角钢就能满足大部分的力学性能需要。4.2船体外露天基座4.2.1设计样式由于基座是在露天位置，所以应考虑是否好看、会不会积水和清洁是否方便等问题。所以在 设计时，可参考上文所讨论过的基座形式，如果可能尽量把角钢换成圆管，这样外管好看而