钢质船舶规范法结构设计(2)外板及内底板

项目四钢质船舶规范法结构设计第一节

了解规范的适用范围第二节

船体外板及内底板设计第三节

甲板板设计第四节

组合型材的剖面设计第五节

船底结构设计第六节

舷侧结构设计第七节

甲板结构设计第八节

舱壁结构设计第九节

总纵强度§4.2船体外板及内底板设计要求：熟悉规范关于船体外板、内底板的规定掌握确定船体外板、内底板尺寸的方法一、外板的组成和作用二、外板的受力

1.总纵弯曲应力：船底板承受总纵弯曲正应力；舷侧板是船体梁的腹板，承受总纵弯曲剪应力和沿型深变化的正应力。2.横向荷载：直接承受舷外水压力、舱内液体压力，使板格产生局部弯曲。横荷重——船体骨架发生局部弯曲3.波浪砰击力：船在波浪中航行时，升沉和纵摇——首部船底出水，其重新入水之际，会发生严重的砰击，过高的砰击压力使首部外板及其骨架破坏，甚至会出现总纵强度的不足。4.局部振动力：如船体尾部——螺旋桨的工作而产生的脉动水压力的作用。5.冰块的挤压：冰区航行的船舶，首部水线附近，外板受冰块挤压力作用。6.偶然性荷重：建造、修理——坞墩的反力，搁浅、擦底、碰撞等意外荷载作用。外板主要承受总纵强度荷重及直接承受水压力荷重，这两者是决定外板厚度的基本依据。其它受力情况，可以按外板局部强度考虑。

三、外板尺寸外板设计：确定不同部位的板厚特点：厚度沿全船变化——各处外板作用、受力不同板厚分布规律：（1）沿船长方向：******如图4一2所示把船长划分成几个区域，不同区域外板厚度不同：把船长划分成几个区域，不同区域外板厚度不同：中部0.4L范围内的外板厚度主要由总纵强度及板格局部强度决定首、尾0.1L范围内的外板厚度主要由局部强度决定中间为过渡区，厚度可较中部适当减薄。但船长在30m以下的小船，首、尾外板可以与中部相同，亦不设过渡区。

——总纵弯曲应力小，中部与首尾外板厚度均由板格局部强度、腐蚀等因素决定图4-2外板厚度沿船长的分布（2）沿型深方向：船底板：水压力及总纵弯曲应力均比舷侧板大，故应相对厚些；平板龙骨：除了参加总纵弯曲，还要承受龙骨墩的反力、搁浅、积水腐蚀等作用，所以应当厚些；舷侧顶列板：因还要传递剪力，亦应厚些。但船长L≤30m的小船，舷侧往往设计成一列板。即，沿型深方向除平板龙骨外，其它外板均等厚。原因：型深有限，受力不大一般均设钢质护舷材，相当于加强了舷侧顶列板，理论上舷顶列板可减薄小船碰撞机会多、水线附近又易腐蚀，理论上舷侧外板应加厚四、按《内规》规范确定外板尺寸先计算中部船底板厚度再确定其他部位各列板板厚【与船底板厚度有关】（一）船底板（1）船中部的船底板：考虑总纵强度要求，其厚度t应不小于按下式计算所得之值：t=a（αL＋βs＋γ）mmL—船长，m；s——肋骨或纵骨间距，m；a——航区系数，A级航区船舶取a＝1，B级航区船舶取a＝0.85，C级航区船舶取a＝0.7；α、β、γ——系数，按骨架型式由表4-5选取。

表4-4α、β、γ系数的取值骨架型式αβγ纵骨架式0.0664.5-0.8横骨架式0.0764.5-0.4按局部强度要求，船底板厚度t不小于按下式计算所得之值：式中：d——吃水，m；s——肋骨或纵骨间距，m；r——半波高，m，按航区确定。船底板厚度取①②的大者，但无论如何不应小于最小厚度tmin；【《内规》规定，船底板在任何情况下，厚度不得小于3.0mm】最后确定的厚度，应以计算值为基础，采用增量方法确定构件尺寸。（1）如果计算板厚小于10mm，则小数点后的数值小于0.25mm

时，舍去；大于或等于0.25mm并小于0.75mm时取0.5mm，如无此规格板材则应进1mm。大于或等于0.75mm时进1mm；（2）如果计算所得板厚大于10mm，小数点后的数值四舍五入。（2）其他部分的船底板首、尾部船底板厚度：不小于船中部船底板厚度。过渡区域的船底板厚度：不小于船中部厚度的0.8倍，但也要满足船底板的最小厚度的要求。（二）平板龙骨船中部平板龙骨厚度：按船中部底板厚度增加1mm首、尾部平板龙骨厚度：不小于船中部船底板厚度平底船平板龙骨厚度：可与船中部船底板厚度相同平板龙骨的宽度：不小于0.1B，且应不小于0.75m（三）舭列板厚度按船中部船底板厚度增加0.5mm船底板厚度大于8mm时，可与船底板相同如舭部为折角型，当用连接型材与船底板及舷侧外板对接或搭接相连时，型材厚度也应符合上面的规定圆舭的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。舭板与船底板、舷侧板采用搭接焊接时，舭板应位于船底板和舷侧板的外层。搭接宽度b应不小于按下式计算所得之值【但不应大于45mm】：

b=2t＋15mm式中：t——搭接接头中较薄板的厚度，mm。

（四）舷侧外板厚度船中部及过渡区域舷侧外板厚度应不小于船底板厚度的0.9倍（其他船型的倍数有所不同，取值要参考规范的相关条文）2.首、尾部舷侧外板厚度，应不小于船中部船底板的厚度。（五）舷侧顶列板厚度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倍不小于舷侧外板厚度增加1mm

取其大者舷侧顶列板厚度可逐渐向首尾减至首尾舷侧外板厚度兼作护舷材的舷侧顶列板厚度应按舷侧外板厚度增厚，其增厚值Δt应不小于按下式计算所得之值：Δt=0.05L＋2.5mm式中：L——船长，m。舷顶列板宽度：在强力甲板以下的宽度应不小于0.1D，且应不小于250mm舷侧顶列板高出甲板的上缘应平整；在船中部0.4L范围内的舷侧顶列板的甲板以上部分，不应开设流水孔。（六）首尾封板厚度平头型船的首封板厚度应按首部平板龙骨厚度增加1mm，尾封板厚度应与尾部平板龙骨厚度相同。（七）局部加强主机座下的船底板尾轴出口处的外板螺旋桨叶梢附近的外板

均应按船中部船底板厚度增加1～2mm。尾轴架穿过处外板：厚度增加0.5倍或加等厚复板锚链筒出口处的外板及其下方的一块外板厚度应增加0.5倍或加等厚复板测深管下方的外板应设垫板（八）外板开口干舷甲板以下的外板开口，应为圆形或椭圆形船中部的矩形开口的角隅应为圆角，并须用1.5倍原厚度的加厚板，或用等厚复板补强。船中部以外的开口：视具体情况决定是否需要补偿

（九）内底板厚度应先按船中部的船底板计算公式计算，并不小于所得结果的0.8倍。载货部位内底板厚度t尚应不小于按下式计算所得之值：式中：s——肋骨或纵骨间距，m；h——计算水柱高度，m，自内底板上缘量至干舷甲板边线（或舱棚顶板与围壁板交线）的距离。（九）内底板厚度应先按船中部的船底板计算公式计算，并不小于所得结果的0.8倍。载货部位内底板厚度t尚应不小于按下式计算所得之值：式中：s——肋骨或纵骨间距，m；h——计算水柱高度，m，自内底板上缘