钢结构考试知识点及钢结构局部强度计算

钢结构上1.钢结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。2.钢材的三个重要力学性能指标为屈服点，抗拉强度，伸长率。3.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。4.钢结构是用钢板，热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。建筑常用的热轧型钢包括角钢，槽钢，工字钢，H型钢和部分T型钢钢结构特点：材料的强度高，塑性韧性好；材质均匀，和力学计算的假定比较符合；制造简便，施工周期短；质量轻；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热但不耐火。设计钢结构需处理两方面因素：结构和构件抗力；荷载施加于结构的效应5.结构用钢为何要选用塑性、韧性好的钢材？塑性好则结构破坏前变形比较明显从而可减少脆性破坏的危险性，并且塑性变形还能调整局部高峰应力，使之趋于平缓。韧性好表示在动荷载作用下破坏时要吸收较多的能量，同样也降低脆性破坏的危险程度6.用于钢结构的钢材必须具有哪些性能？（1）较高的强度。即抗拉和屈服强度比较高（2）足够的变形能力，即塑性韧性好。（3）良好的加工性能。普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度钢Q345，Q390，Q4207.钢材的主要强度指标和变形性能都是依据标准试件一次拉伸试验确定的。弹性阶段，弹塑性阶段，塑性阶段，应变硬化阶段材料的比例极限与焊接构件整体试验所得的比例极限有差别：残余应力的影响屈服点意义：作为结构计算中材料强度标准或材料抗力标准；形成理想弹塑性体的模型，为发展钢结构计算理论提供基础低碳钢和低合金钢有明显的屈服点和屈服平台，而热处理钢材没有，规定永久变形0.2%时的应力作为屈服点伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力8.冷弯性能：按规定弯心直径将试样弯曲180°,其表面及侧面无裂纹或分层则为冷弯试验合冷弯性能是判断钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。冲击韧性：韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的量度9.钢是含碳量小于2%的铁碳合金，碳大于2%则为铸铁碳素结构钢由纯铁，碳及杂质元素组成，纯铁约占99%，碳及杂质元素1%碳含量提高，钢材强度提高，塑性，韧性，冷弯性能，可焊性及抗锈蚀能力下降硫，氧元素使钢材发生热脆，而磷，氮元素使钢材发生冷脆10.冷加工硬化：在常温下加工叫冷加工。冷拉，冷弯，冲孔，机械剪切等加工使钢材产生很大塑性变形，塑性变形后的钢材在重新加荷时将提高屈服点，同时降低塑性和韧性时效硬化：钢材紧随时间的增长而转脆；应变时效指应变硬化又加时效硬化。钢材对温度相当敏感，相比之下，低温性能更重要。随温度升高，普通钢强度下降较快温度达600℃，其屈服强度仅为室温时的1/3左右，此时已不能承担荷载。弹性模量在500℃急剧下降，600℃为40%，250℃附近有兰脆现象11.疲劳破坏属于脆性破坏；疲劳断裂三阶段：裂纹的形成，裂纹缓慢发展，最后迅速断裂12.选择钢材时应考虑哪些因素？结构或构件的重要性；荷载性质（静载动载）；连接方法（焊接铆接螺栓连接）；工作条件（温度及腐蚀）。对于重要结构、直接承受动载的结构、处于低温条件下的结构及焊接结构，应选用质量较高的钢材。结构安全可靠，用材经济合理13.规范对轴心受力构件的强度计算，规定净截面的平均应力不应超过钢材的强度设计值。14.钢结构承载能力三个层次：截面承载能力（强度问题：材料强度，应力性质及其在截面分布），构件承载能力（整体刚度），结构承载能力（局部失稳）。15.轴心受力构件截面形式：热轧型钢截面，冷弯薄壁型钢截面，型钢和钢板连接成的组合截面对截面形式要求：能提供承载力所需的截面积，制作简便，便于和相邻构件连接，截面开展而壁厚较薄16.焊接梁截面延长度的改变方式：变化梁的高度；变化翼缘板面积来改变梁的截面（对于承受均部荷载或多个集中荷载的简支梁，约在距两端支座L/6处改变截面经济17．按强度条件选择梁截面：初选截面，满足抗弯条件选出经济合理的，梁跨度不大时是否有轧制型钢，截面较大时，选用由两块翼缘板和一腹板组成的焊接截面（容许最大最小梁高度，经济梁高）。梁截面验算，包括弯曲正应力、剪应力、局部压应力和折算应力。设计梁截面时还需刚度验算，组合梁需板件局部稳定或屈曲后强度验算，整体失稳。19.几何缺陷（初始弯曲，初始偏心，板件的初始不平衡）；力学缺陷（初始应力和力学参数的不均匀性）。残余应力是影响最大的力学缺陷，并不影响强度承载能力。几何缺陷实质上是以附加应力的形式促使刚度提前消失而降低稳定承载能力。稳定问题具有多样性，整体性，相关性影响轴心受压构件的整体稳定性主要因素：截面的纵向残余应力，构件初弯曲，荷载作用点的初偏心，构件的端部约束条件。焊接残余应力对结构的静力强度无影响，会降低结构的刚度。20.当缀条采用单角钢时，按轴心压杆验算其承载能力，但必须将设计强度按《钢结构规范》规定乘以折减系数，原因是偏心受压构件。截面无对称轴构件总是弯扭屈曲，不宜用作轴心压杆。21.格构式：由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系结构，多作成桁架和格构柱。22.在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为两头大中间小23.当实腹梁腹板高厚比满足时，为保证腹板的局部稳定应设置横向加劲肋和纵向加劲肋，必要时配置短加劲肋。对于的梁，一般应配置横向加劲肋并计算局部稳定。在梁的支座处和上翼缘有较大固定荷载设置支承加劲肋。时，无局部压应力不设加劲肋，有局部压应力按构造在腹板上配横向加劲肋。腹板加劲肋构造要求：在腹板两侧成对配置对仅受静荷载或较小动载可单侧配置。梁受固定集中荷载作用，当局部压应力不能满足要求时，采用在集中荷载作用处设加劲肋是较合理的措施。24.承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字形截面压弯构件的强度计算公式中，截面塑性发展系数γx=1.05、γy=1.2。箱形截面γx=γy=1.05。需计算疲劳的梁γx=γy=1。25.一宽度为b、厚度为t的钢板上有一直径为d0的孔，则钢板的净截面面积为bt—dt26.国家标准规定Q235钢的屈服点不低于235N/mm。27.普通螺栓连接抗剪时是依靠孔壁承压和栓杆抗剪来传力。28.有侧移的单层钢框架，采用等截面柱，柱与基础固接，与横梁铰接，框架平面内柱的计算长度系数μ是2。摇摆柱的计算长度取几何长度即μ是1。轴心受压柱两端固定0.5；一端固定一端铰支0.7；两端铰支1；一端固定一端无转动自由侧移1；一端固定一端自由2；一端铰支一端无转动侧移229.除了钢材的性能和各种力学指标，在钢结构的制造和使用中，还可能受到的影响的因素有：冷加工硬化，温度影响，应力集中。30.试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的强度并无明显关系。31.钢结构是由钢板，型钢通过必要的连接组成构件，各构件再通过一定的安装连接而形成整体结构。连接部位具足够的强度，刚度，延性。32.钢结构连接方法：焊接，铆接，普通螺栓连接，高强度螺栓连接。高强度螺栓抗剪连接分为摩擦型连接和承压型连接33.焊接优缺点：既省工又不减损钢材截面，构造简单，焊缝连接密封性好结构刚度大，残余应力残余变形矫正费工，局部裂缝一经发生易扩展到整体，冷脆问题突出焊缝缺陷：裂纹，气孔，烧穿，未焊透34.施焊条件差的高空安装焊缝，强度设计值应乘以折减系数0.9。35.焊缝连接形式按被连接构件间的相对位置分为平接，撘接，T形连接，角接。焊缝形式：对接焊缝（对接正焊缝，对接斜焊缝）和角焊缝（正面角焊缝，侧面角焊缝）焊缝按施焊位置：俯焊，立焊，横焊，仰焊断续焊缝间断距离L在受压构件不大于15t，受拉30t，t为较薄的。36.焊缝符号由指引线和表示焊缝截面形状的基本符号组成。37.撘接连接不能只用一条正面角焊缝传力，并且搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，同时不得小于25mm38.螺栓连接的破坏情况：螺栓杆剪断，孔壁挤压，钢板被拉断，钢板剪断，螺栓弯曲。39.焊缝群在扭矩作用下抗剪计算基本假定：被连接构件在扭矩作用下绕焊缝有效截面形心旋转，焊缝有效截面任一点的应力方向垂直于该点与形心的连线，其受力大小与其至焊缝群形心的距离成正比，力的方向与其和焊缝群形心的连线相垂直。40.什么是结构的一阶分析和二阶分析？结构在荷载作用下必然有变形。当变形和构件的几何尺寸相比微不足道时，内力分析按结构的原始位形进行，即忽略变形的影响。称为一阶分析；当结构的变形影响不再能够被忽略，考虑变形影响的内力分析称为二阶分析，属于几何非线性分析。41.延性破坏和脆性破坏的含义？超过屈服点即有明显塑性变形产生的构件，当达到抗拉强度时将在很大变形的情况断裂，称为延性破坏。由于破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现和补救。与此相反，当没有塑性变形或只有很小塑性变形时即发生的破坏，是材料的脆性破坏。42.等稳定的原则是什么？含义一：构件绕两个主轴的稳定性力求一致，没有强轴和弱轴之分；含义二：构件的整体屈曲应力与组成板件的局部屈曲应力力求一致，即局部和整体的稳定性一致。43.实际工程中，梁满足哪些要求可以不必计算梁的整体稳定性。（1）有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连接，能阻止梁受压翼缘的侧向位移时；（2）H型钢或工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比不超过规范规定限值时。（3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足特定要求时。44.格构式压弯构件为何不计算平面外的稳定性？分格构式压弯构件平面外的稳定性在分肢验算时已得到保证。45.交叉腹杆平面外的计算长度的确定与哪些因素有关？与杆件内力性质（受拉、受压），大小及杆件断开情况有关。46.减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法？（1）采用合理的施焊次序；（2）施焊前给构件以一个和焊接变形相反的预变形，使构件在焊接后产生的焊接变形与之正好抵消；（3）对于小尺寸焊件，在施焊前预热，或施焊后回火，可消除焊接残余应力。47.应力集中:在缺陷或截面变化处附近，应力线曲折、密集、出现高峰应力的现象48.梁丧失整体稳定性？在梁的两端作用有弯矩Mx，Mx为绕梁惯性矩较大主轴即x轴的弯矩。当Mx较小时，梁仅在弯矩作用平面内弯曲，但当Mx逐渐增加，达到某一数值时，梁将突然发生侧向弯曲和扭转，并丧失继续承载的能力。这种现象称为梁丧失整体稳定。49.螺栓群在扭矩作用下抗剪计算时的假定？被连接构件是刚性的，而螺栓则是弹性的；各螺栓绕螺栓群形心旋转，其受力大小与其至螺栓群形心的距离成正比，力的方向与其和螺栓群形心的连线相垂直。50.回答梁截面的强度和整体稳定验算，写出计算公式。1.弯曲正压力≤f;2.剪应力≤3.局部压应力≤f4.折算应力≤1.1f≤β1f;5整体稳定性≤f51.简述支承加劲肋的稳定性计算？.支承加劲肋按承受固定集中荷载或梁支座反力的轴心受压构件,计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面面积A包括加劲肋和加劲肋每侧15tw范围内的腹板面积,计算长度近似地取为h0。52.回答实腹式轴心压杆的计算步骤。1.先假定杆的长细比，查出相应的稳定系数，并算出对应于假定长细比的回转半径。2.按照整体稳定的要求算出所需要的截面面积，确定截面的高度h和宽度b。3.先算出截面特性，按式≤f验算杆的整体稳定。4.当截面有较大削弱时，还应验算净截面强度，应使≤f。5.验算长细比。53.第一类稳定和第二类稳定的区别？传统上，将失稳粗略地分为两类：分支点失稳和极值点失稳。分支点失稳的特征是：在临界状态时，结构从初始的平衡位形突变到与其临近的另一平衡位形，表现出平衡位形的分岔现象。在轴心压力作用下的完善直杆以及在中面受压的完善平板的失稳都属于这一类型。没有平衡位形分岔，临界状态表现为结构不能再承受荷载增量是极值点失稳的特征，由建筑钢材做成的偏心受压构件，在经历足够的塑性发展过程后常呈极值点失稳。弹性结构的极限失稳能力可依屈曲后性能分为：稳定分岔屈曲，不稳定分岔屈曲，跃越屈曲。钢结构下1.单层门式钢架结构特点：质量轻；工业化程度高，施工周期短；综合经济效益高；柱网布置比较灵活。2.门式钢架结构形式：按跨度：单跨，双跨，多跨；按屋面坡脊数：单脊单坡，单脊双坡，多脊多坡。3.钢架建筑尺寸和结构布置：门式钢架的跨度取横向钢架柱之间的距离，跨度宜为9~36m，宜以3为模数，但也可以不受模数限制，当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。门式钢架的高度应取主轴线交点至地坪的高度，宜取4.5~9m，必要时可适当放大。门式钢架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用因素等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。挑檐长度可根据使用要求确定，宜取件0.5~1.2m，其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。门式钢架轻型房屋的构件温度分区，纵向温度分区＜300m，横向温度分区＜150m，门式钢架轻型房屋的构件和维护结构通常刚度不大，温度应力相对较小，因此其温度分区与传统结构形式相比可以适当放宽。伸缩缝做法：设置双柱或在搭接檩条的螺栓处用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩。4.墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下也是双向受弯构件。墙梁布置要求：考虑设置门窗，挑檐，遮雨篷等构件和维护材料的要求。墙梁应尽量等间距设置，在墙梁的上下沿及窗框的上下沿应设置一道墙梁。为减少竖向荷载产生的效应，减少墙梁的竖向挠度，可在墙梁上设置拉条，并在最上层墙梁处设置拉条将拉力传至钢架柱，设置原则和檩条相同。5.永久荷载：结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载。包括屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和钢架自身。6.可变荷载：屋面活荷载、屋面雪荷载与积灰荷载、吊车荷载、地震作用、风荷载。7.荷载效应组合规则：屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中较大值；积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑；多台吊车组合符合规定；需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。9.蒙皮效应：将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁，可用来承受平面内的荷载。面板可视为承受平面内横向剪力的腹板，其边缘构件可视为翼缘，受轴向拉力和压力。10.控制截面：柱底，柱顶，柱牛腿连接处及梁端，梁跨中等截面。内力组合：Nmax和同时出现的M及V的较大值；Mmax和同时出现的V及N的较大值；Nmin和相应的M及V。出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0。11.变截面门式钢架的柱顶侧移采用弹性分析方法确定内力。计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。由于变截面门式钢架达到极限承载力时可能会在多个截面处形成塑性铰而使钢架瞬间形成机动体系，因此塑性设计不适用。12.《规程》给出柱顶侧移的简化公式，可以在初选构件截面时估算侧移刚度，以免因刚度不足而需要重新调整构件截面。如果验算时钢架侧移不满足要求，需要放大柱或（和）梁的截面尺，铰接柱脚改为刚接柱脚；或者把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。13.引进放大系数原因：框架趋于侧移或有初始侧倾时，不仅框架上的荷载对框架起倾覆作用，摇摆柱上的荷载也同样起倾覆作用。14.梁腹板加劲肋的配置：梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。其他部位是否设置中间加劲肋，根据计算需要确定。当利用腹板屈曲后抗剪强度时，横向加劲肋间距hw~2hw。15.变截面柱在钢架平面内的计算长度：截面高度呈线性变化的柱，在刚架平面内的计算长度应取h0=μrh（h柱几何高度、μr计算长度系数）：μr确定方法：=1\*GB3①查表法，主要用于柱脚铰接的对称钢架；=2\*GB3②一阶分析法，普遍适用于各种情况，并且适合上机计算；=3\*GB3③二阶分析法，要求有二阶分析的计算程序。16.斜梁的设计：斜梁坡度不超1:5时，因轴力很小按压弯构件计算其强度和钢架平面外的稳定，不计算平面内稳定；实腹式钢架斜梁的平面外计算长度取侧向支撑点的间距；当斜梁两侧翼缘侧向支撑点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离。17.门式钢架中节点有：梁与柱连接节点、梁与梁拼接节点及柱脚。当有桥式吊车时，钢架柱上还有牛腿。门式钢架斜梁与柱的刚接连接一般采用高强螺栓-端板连接。构造形式：端板竖放，端板斜放，端板平放。18.压型钢板的截面几何特性可用单槽口的特性来表示。压型钢板的原板按表面处理方法分：镀锌、彩色镀锌、彩色镀铝锌。19.压型钢板内力考虑的两种荷载组合：=1\*GB3①1.2×永久荷载+1.4×max（屋面均布活荷载，雪荷载）；=2\*GB3②1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值；当考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时，还应进行：1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载20.在进行钢架内力分析时，所需考虑的荷载效应组合：=1\*GB3①1.2×永久荷载+0.9×1.4×【积灰荷载+max(屋面均布活荷载、雪荷载)】+0.9×1.4×（风荷载+吊车竖向及水平荷载）=2\*GB3②1.0×永久荷载+1.4×风荷载。=1\*GB3①用于截面强度和构件稳定性计算；=2\*GB3②用于锚栓抗拉计算（承担抗拔力）21.压型钢板版型表示方法：YX波高-波距-有效覆盖宽度。22.屋面压型钢板侧向连接方式：搭接式，扣合式，咬合式。23.檩条截面形式：实腹式和格构式。屋面檩条一般等间距布置。沿屋脊两侧各布置一道檩条，天沟附近布置一道。当采用压型钢板作围护面时，墙梁宜布置在钢架柱的外侧，其间距墙板板型和规格确定，且不大于由计算确定的数值。24.檩条截面选择验算内容：强度验算、整体稳定性验算、变形计算。25.檩条的截面选择：强度计算：Mx/Wenx+My/Weny≤f；整体稳定计算：变形验算：檩条构造要求：檩条跨度大于4m，应在檩条中间跨中位置设拉条；大于6m，三分点处各设一道拉条；实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不小于2个，沿檩条高度方向布置；槽形和Z形檩条上翼缘的肢尖朝向屋脊方向减少荷载偏心引起的扭矩；计算檩条时不能把隅撑作为檩条支撑点。26.拉条作用：防止檩条侧向变形和扭转，并提供X方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件。为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性支撑。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻螺钉直接与檩条相连，拉条宜设在下翼缘附近。27.檩托由角钢和钢板做成，目的防止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。1.吊车按其使用的频繁程度分为8个等级。2.柱网布置：工艺，结构，经济，标准化模数，柱距和跨度类别尽量少。3.柱间支撑：包括上层柱间支撑和下层柱间支撑。每列柱都必须设柱间支撑；多跨厂房的中列柱的柱间支撑宜与其边列柱的柱间支撑布置在同一柱间；下层柱间支撑一般布置在温度区段中部，以减少纵向温度应力的影响；上层柱间支撑除了在下层柱间支撑布置的柱间设置外，还应在每个温度区段的两端布置；每列柱顶均要布置刚性系杆。4.桁架形式的确定原则：满足使用要求；受力合理；制造简单及运输与安装方便；综合技术经济效果好。5.桁架的外形一般分为三角形、梯形、平行弦。桁架的常用腹杆形式：人字式、芬克式豪、式、再分式、交叉式。6.桁架主要尺寸的确定：是指跨度L和高度H。跨度L由使用和工艺方面要求决定；高度H由经济条件、刚度条件、运输界限及屋面坡度来决定。7.屋盖支撑的作用：=1\*GB3①保证屋盖结构的几何稳定性；=2\*GB3②保证屋盖的刚度和空间整体性；=3\*GB3③为弦杆提供适当的侧向支撑点；承担并传递水平荷载；=4\*GB3④保证结构安装时的稳定与方便。8.屋盖支撑：上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑，纵向水平支撑（下弦），垂直之撑，系杆。垂直支撑的平面内设上下弦系杆，屋盖节点及主要支撑节点设刚性系杆，天窗侧柱及下弦跨中设柔性系杆，屋架横向支撑设在端部第二柱间时，则第一柱间所有系杆均为刚性系杆。9.桁架中拉杆的计算长度取其节点之间的几何长度。10.屋架中部某些斜杆，在全跨荷载时受拉而在半跨荷载时可能变成受压，所以内力计算时除应按满跨荷载计算外，还按半跨计算，以便找出可能的最不利内力。有节间荷载作用的屋架，可先把节间荷载分配在相邻的节点上11.桁架截面形式：截面扩展，壁厚较薄，外表平整。保证较大的承载能力，较大的抗弯刚度，便于相互连接且用料经济。12.梯形屋架和平行弦屋架的节点板把腹杆的内力传给弦杆，节点板的厚度由腹杆最大内力来决定。在一榀屋架中，除支座处节点板厚度可增大2mm外，全屋架节点板厚度取相同。13.桁架施工图的绘制要点：=1\*GB3①通常在图纸上部绘一桁架简图作为索引图。对于对称桁架，图中一半注明杆件几何长度mm，另一半注明杆件内力N或KN。=2\*GB3②施工详图中，主要图面用以绘制屋架的正截面、上下弦的平面图、必要的侧面图，以及某些安装点或特殊零件的大详图，施工图还应有其材料表。=3\*GB3③在施工图中，要全部注明各零件的型号与尺寸，包括加工尺寸、零件定位尺寸、空洞位置以及对工厂加工和工地施工的所有要求。=4\*GB3④各零件进行详细编号，零件编号要按主次、上下、左右一定顺序逐一进行，完全相同的零件号用同一编号。=5\*GB3⑤施工图中的文字说明应包括不易用图表达以及为了简化图面易于用文字说明的内容，将图纸全部要求表达完备。标准图中有些说明集中做总说明，因而附图的附注不完整。14.吊车梁设计：吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用：竖向荷载P、横向水平荷载（刹车力及卡轨力）T、纵向水平荷载TL。15.吊车梁及制动结构的组成：吊车梁、制动梁、制动桁架、辅助桁架、水平支撑、垂直支撑。制动结构不仅承受横向水平荷载，保证吊车梁的整体稳定，同时可作为人行走道和检修平台。16.吊车梁的截面验算内容：强度验算、整体稳定验算、刚度验算、疲劳验算。1.多高层房屋结构类型：纯框架体系、柱-支撑体系、框-支撑体系。侧向位移典型变形模式：剪切变形模式和弯曲变形模式。2.结构布置提要：多高层房屋应首选光滑曲线构成的凸平面形式（减少风压作用）；尽可能采用中心对称或双轴对称的平面形式（减小或避免风荷载作用下的扭转振动）；避免以狭长形作平面形式（避免剪切滞后现象）；当框筒结构采用矩形平面形式时，应控制其平面长宽比小于1.5，不能满足时采用束筒结构。3.平面不规则结构：任一层的偏心率大于0.15时。结构平面形状有凹角，凹角伸出部分在一个方向的尺度超过该方向建筑总尺寸的25%；楼面不连续或刚度突变，包括开洞面积超过该层总面积的50%；抗水平力构件既不平行又不对称于侧力体系的两个互相垂直的主轴。竖向布置不规则结构：楼层刚度小于其相邻上层刚度的70%，且连续3层总的刚度降低超过50%；相邻楼层质量之比超过1.5；立面收进尺寸的比例L1/L<0.75;竖向抗侧力构件不连续；任一层抗侧力构件的总受剪承载力小于其相邻上层的80%。4.多层房屋的柱网布置类型：方形柱网，矩形柱网，周边密集柱网。5.楼盖作用：直接承受竖向荷载并将其传给竖向构件；横隔作用。其方案选择：满足建筑设计要求，较小自重，便于施工，足够的整体刚度，可靠的传递水平剪力。用于多高层建筑楼板：现浇砼楼板、预制楼板、压型钢板组合楼板等。6.压型钢板与混凝土之间水平剪力的传递形式：依靠压型钢板的纵向波槽；依靠压型钢板上的压痕，小洞或冲成的不闭合的孔眼；依靠压型钢板上焊接的横向钢筋；设置于端部的锚固件。7.组合楼板的设计：依据是否考虑压型钢板对组合楼板承载力的贡献，将其分为组合板和非组合板。强度验算包括：正截面受弯承载力、受冲剪承载力、组合板斜截面受剪承载力。8.中高层框架柱截面形式：箱型，焊接工字形，H型钢，圆管，方管，矩形管。9.结构是否会在水平荷载下出现扭转，不仅和平面图上外形是否对称有关，还和抗侧力构件设置部位有关。钢结构局部强度计算

目录绪论 41强度的分类 42载荷的分类 43构件变形的分类 54许用应力与安全因数 5第一章杆件的强度和稳定性计算 71.1型材剖面要素的计算 71.1.1型材带板 71.1.2型材剖面模数与惯性矩的计算 71.2拉杆和短粗压杆的强度设计 91.2.1危险点的位置 91.2.2强度设计 91.3压杆的稳定性计算 101.3.1细长杆的稳定性计算 101.3.2中小柔度压杆的稳定性计算 111.3.3压杆的稳定性计算 121.4杆件抗弯强度计算 131.4.1强度要求 131.4.2常见形式的型材受力分析 13第二章板的强度计算 162.1板的分类 162.2刚性板的应力计算 162.2.1均布载荷板内最大正应力的计算 16第三章区域详细设计 193.1外板设计 193.1.1船底板 193.1.2平板龙骨 203.1.3舭列板 203.1.4舷侧外板 203.1.5舷顶列板 223.2甲板设计 223.2.1强力甲板 223.2.2甲板边板 233.2.3下层甲板 233.2.4甲板外载荷 243.2.5甲板横梁的剖面模数W不小于下式计算所得值 253.2.6甲板纵桁 263.2.7甲板纵骨 263.3舱壁设计 273.3.1水密舱壁 273.3.2非水密舱壁设计 303.4舷侧骨架设计 303.4.1标准间距sb 303.4.2横骨架式舷侧骨架设计 303.4.3纵骨架式舷侧骨架设计 31附录一常用型材规格表 35表1球扁钢 35表2不等边角钢 36表3不等边不等厚角钢 39表4管形钢质支柱 41表5瑞典（INEXA）公司球扁钢 43表6挪威（FUNDIA）公司球扁钢 45附录二肘板尺寸 47表7肘板尺寸 47附录三参考文献 48

绪论船体结构设计内容是：选择合适的结构材料和结构形式，决定结构的尺寸和连接方式；在保证结构具有足够强度和安全性的前提下，使其具有最佳的技术经济性和美观性.影响船体结构强度(结构安全性)的因素主要有两方面：载荷效应和材料性能.长期以来，结构的安全性衡量标准都普遍采用确定性的许用应力法.该法以预先规定的某一计算载荷为基础，利用结构剖面中的计算应力σ与许用应力［σ］相比较来检验强度是否足够.0.1强度的分类船体结构强度，按作用范围可分为：总强度、区域强度（甲板强度、舱壁强度、底板强度等）和局部强度.船体结构强度，按作用形式可分为：纵向强度、横向强度和扭转强度.0.2载荷的分类作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷和局部性载荷.总体性载荷：是指引起整个船体变形或破坏的载荷和载荷效应.例如：总纵弯曲的力矩，剪力，应力及纵向扭矩局部性载荷：是指引起局部结构，构件的变或破坏的载荷.例如：水密试验的压力，设备不平衡造成的惯性力，局部振动等.另外，货物，油，水等重力及舷外水压(静水或波浪)既能引起引起局部结构和构件的变形或破坏，又能引起总纵弯曲，扭转甚至船的断裂.作用在船体结构上的载荷，按载荷随时间变化的性质可分为：不变载荷，静变载荷，动变载荷和冲击载荷.不变载荷：是指在作用时间内不改变其大小的载荷.例如：静水载荷(包括静水压力，货物压力，静水弯矩等)，水密试验时的水压等.静变载荷：是指载荷在作用时间内有变化，但其变化的最小周期超过该受力结构的固有震动周期若干倍，又称准静态载荷.例如：波浪载荷，液体货物的晃动压力，航行中的甲板上浪等.动变载荷：是指在作用时间内的变化周期与所研究的结构响应的固有振动周期同阶.例如：螺旋桨引起的脉动压力，局部结构的强迫(机械)震动等.冲击载荷：是指在非常短的时间内突然作用的载荷.例如船底砰击（见图）.0.3构件变形的分类当构件的承载能力不能满足载荷对其产生的应力时，该构件的存在形式会产生变化.一般情况下可以分为：屈服和断裂.屈服分为压缩、拉伸和扭转变形.0.4许用应力与安全因数许用应力是由材料本身决定的.比如说钢的密度7.85(g/cm3)，抗拉强度=1.03GPa，弹性模数E=2.1×102GPa.极限应力：材料丧失正常工作能力时的应力，称为极限应力.塑性材料的极限应力为其屈服点.脆性材料的极限应力为其抗拉（压）强度.许用应力：为保证构建安全工作，需有足够的安全储备，因此把极限应力除以大于1的安全因数n作为材料的许用应力，记作，即=对于塑性材料：=；对于脆性材料：=.式中ns为屈服安全因数，nb为断裂安全因数.一般取ns=1.2~1.5；nb=2.0~2.3.许用切应力：脆性材料=（0.8~1.0）韧性材料=（0.5~0.8）

第一章杆件的强度和稳定性计算1.1型材剖面要素的计算1.1.1型材带板船体结构中大多数骨架都是焊接在钢板上的，当骨架受力发生变形时，与它连接的板也一起参加骨架抵抗变形。因此估算骨架的承载能力，也应把一定宽度的板计算在骨架剖面中，即作为它的组成部分来计算骨架梁的剖面积，惯性矩和剖面模数等几何要素，这部分板称为带板或附连翼板。带板有效面积：A=10fbt(cm²)式中：f=0.3(L/b)2/3，但是不大于1;b—主要构件支撑面积平均宽度，m;L—主要构件的长度，m;t—带板的平均厚度，mm.此外法国，挪威等国家的规范规定：计算带板时要考虑相邻构件的影响.常见的型材带板面积见附录一1.1.2型材剖面模数与惯性矩的计算剖面对中和轴的惯性矩为：型材面板的剖面模数为：型材带板的剖面模数为：式中，剖面中和轴至参考轴的距离为：规律：只要剖面高度h不变，增加带板面积虽然可以增加剖面模数，但增加得极为缓慢，就是说带板的变化对剖面模数影响不大，而且从节约材料（经济）的观点来看，也不是上选。增加不对称型材最小剖面模数的最有效办法是增加腹板高度；或者腹板高度不变时，增加小翼板的剖面积。常见截面的剖面模数可参考表1-1和附录一（常用型材规格表以及其他材料手册）。表1-1常见截面的惯性矩和抗弯截面系数表图形型心位置惯性矩cm4抗弯截面系数cm3e=h/2Ix=hb³/12Iy=bh³/12Wx=bh²/6Wy=hb²/6e=H/2Ix=(BH³-bh³)/12Iy=(HB³-hb³)/12Wx=BH²/6-bh³/6HWy=HB²/6-hb³/6Be=H/2Ix=(BH³-bh³)/12Iy=[(H-h)B³+h(B-h)³]/12Wx=BH²/6-bh³/6HWy=[(H-h)B³+h(B-h)³]/6Be=D/2Ix=Iy=兀D4/64Wx=Wy=兀D3/32e=D/2Ix=Iy=兀(D4-d4)/64Wx=Wy=兀D3(1-α4)/32α=d/De=h/3Ix=bh3/36Wx=bh²/121.2拉杆和短粗压杆的强度设计1.2.1危险点的位置一般来说危险点是指危险截面上具有最大应力的点。杆件在轴向拉伸或压缩时，最大轴力所在截面或尺寸最小的截面都可能是危险截面。由于拉压杆横截面上的正应力是均匀分布的，所以危险截面上的任何一点都是危险点。1.2.2强度设计如图所示，当构件受到纵向拉伸或压缩时，该构件的强度校核标准为：σmax=≤[σ]强度满足.σmax=＞[σ]强度不满足，需要加强。当次要区域结构受到不变载荷时：×100%≤5%强度满足，可以不做加强.式中：FNmax—最大载荷，N；A—受力构件最小横截面积，mm2；σmax—最大工作应力N/mm2；[σ]—许用应力一般在静载情况下，杆件的抗拉强度要小于抗压强度？？。？？1.3压杆的稳定性计算1.3.1细长杆的稳定性计算细长压杆往往在因强度不足而破坏以前，就因为它不能维持直线形状而失去正常工作能力。这是和强度问题截然不同的一类问题，即稳定性问题。压杆丧失其直线形状的平稳而过渡为曲线形状的现象，称为丧失稳定，简称失稳。这种使压杆直线状态的平衡开始由稳定转变为不稳定的轴向压力的极限值，称为压杆的临界载荷，用Fcr表示。由欧拉公式可得：Fcr=式中：系数称为长度因数；—压杆失稳时截面对其中性轴的惯性矩；—弹性模量GPa.（一般低碳钢取值200~220；合金钢取值190~220）压杆在临界载荷作用下，其横截面上的平均应力称为压杆的临界应力，用表示，即=几种常见的细长中心压杆的临界载荷与长度因数见表1-2表1-2常见的细长中心压杆的临界载荷与长度因数支持方式两端固定一端固定一端铰支两端铰支一端固定一端自由挠曲轴形状0.50.71.02.0因为压杆截面的惯性的惯性半径，所以有=令，则有=式中称压杆的柔度，或细长比，越大，即杆越细长，则临界应力越小，压杆越容易失稳。令，则只有时，欧拉公式才成立.这类压杆称为大柔度杆，即细长杆。1.3.2中小柔度压杆的稳定性计算当压杆的＜，但大于某一界限值时，称其中柔度杆.其临界应力公式为。式中a，b为与材料性能有关的常数，单位为MPa。几种常用材料的a，b值见表1-3.表1-3常用材料的a，b材料Q235钢3041.1210061.6优质碳素钢4612.568硅钢5773.744铬钼钢9805.296550铸铁332.21.453强铝3732.14500直线公式也有一定的适用范围，即压杆的临界应力不超过材料的屈服点(塑性材料)或抗拉强度（脆性材料）。例如，对于塑性材料，在使用直线公式时，则要求或所以，＜就是直线公式的有效适用范围。对于脆性材料，只需用代替，就可以得到脆性材料适用直线公式的最小柔度值。1.3.3压杆的稳定性计算稳定条件或式中为稳定安全因数，见表1-4。表1-4常见的安全因数实际压杆金属结构中的压杆磨床油缸活塞杆高速发动机挺杆机床丝杆精密丝杆水平长丝杠低速发动机挺杆冶金设备压杆1.8~3.02~52~52.5~4＞4＞44~64~81.4杆件抗弯强度计算1.4.1强度要求σmax=≤[σ]式中：W—剖面模数(W=I/h)，mm³;I—中和轴的惯性矩，mm4；h—危险点到中和轴的距离；M—力矩(M=FL)；F—力，N；L—力臂。1.4.2常见形式的型材受力分析表1-5常见形式的型材受力分析条件简图要素两端自由支持跨度内受集中应力R1=-p(b/L)，R2=-p(a/L)x=a，Mmax=-Pab/Lx=L/2，Mmax=-PL/4跨度内受均布载荷R1=R2=-Q/2M=-0.5QL(x/L-x2/L2)x=1/2，Mmax=0.125QL部分跨度受均布载荷R1=-Qb/2L，R2=-Q(1-b/2L)Mmax=-0.125Qb(1+a/L)2跨度内某段受均布载荷R1=-(Q/2L)(b+2c);R2=-(Q/2L)(b+2a)x≤a+b，M=-(Q/2L)(b+2c)x+‖a(Q/2b)(x-a)²x≥a+b，M=(Q/2L)(b+2c-2Lx=L/2，a=c，Mmax=-Q(2L-b)/8一端受集中应力R1=-P(L+a)/L，R2=-Pa/Lx≤a，M=-Pxa≤x≤(a+L)，M=Pa(L-x+a)/Lx≥(a+L)，M=0两端受集中应力R1=-P1-a(P1-P2)/LR2=-P2-a(P2-P1)/Lx≤a，M=P1xa≤x≤(a+L)，M=P1a-a(P1-P2)(x-a)/L受均布载荷R1=R2=-Q(L+2a)/2x≤a，M=Qx2/2a≤x≤(a+L)，M=Qa2/2-Q(L-x)(x-a)/2两端刚性固定跨度内受集中应力M1=Pab2/L2;M2=Pa2b/L2跨度内受均布载荷M=QL(1-6x/L+6x²/L)/12M½=-QL/24M1=-M2=QL/12部分跨度受均布载荷M1=-Qa2(6-8a/L+3a2/L2)/12;M2=-Qa3(4-3a/L)/12L跨度内某段受均布载荷M1=(2mq/3L3)[abL+(2b-a)(ab-m2)];M2=(2mq/3L3)[abL+(2a-b)(ab-m2)];a=b，M1=-M2=Qm(3L2-4m2)/12L

第二章板的强度计算2.1板的分类船体的平板一般受到两种类型的载荷，一是垂直于板面的横向载荷，它导致板发生弯曲；二是作用在板平面内的载荷，即板平面内的拉力或压力。在这两种载荷作用下，板的剖面上将产生两种应力。作用在板平面内沿板厚度均匀分布的应力称为悬链应力σa，或称为中面应力。沿板厚为线性分布的应力称为弯曲应力σb。板内总应力即为两者之和，如图2-1所示。图2-1按照板在弯曲时所形成的应力状态的特征，可将板划分为：刚性板：是指弯曲时悬链应力可以忽略的板，又称为"绝对刚性板"；有限刚性板：是指弯曲时悬链应力与弯曲应力可以比拟，同时计及这两类应力的板为"柔性板"；绝对柔性板：是指悬链应力比弯曲应力大得多，以至可以将弯曲应力忽略不计的板.2.2刚性板的应力计算2.2.1均布载荷板内最大正应力的计算垂直于x轴剖面上下表面的正应力(N/mm2)：σ1=±6M1/t2垂直于y轴剖面上下表面的正应力(N/mm2)：σ2=±6M2/t2式中：M1—板中心处平行y轴的剖面上的最大弯矩M2—板中心处平行x轴的剖面上的最大弯矩M1和M2的取值可参考：承受均布载荷钢板弯曲要素表2-1；2-2；2-3。表2-1四周自由支持的板(，)(，)(，)(，)(，)x=0，x=ay=0，y=bωM1M2N1N2R1R2k1K2pb²K3pb²K4pbK5pbK6pb²K7paba/bk1KK3K4K5K6K71.00.04430.04790.04790.3380.3380.2500.2501.10.05300.04940.05530.3460.360--1.20.06160.05010.06260.3520.3800.2600.2851.30.06970.05040.06930.3570.397--1.40.07700.05060.07530.3610.4110.2650.3101.50.08430.05000.08120.3630.424--1.60.09060.04930.08620.3660.4350.2670.3321.70.09640.04860.09080.3670.444--1.80.10170.04790.09480.3680.4520.2710.3471.90.10640.04710.09850.3690.459--2.00.11060.04640.10170.3700.4650.2720.3643.00.13360.04040.11850.3710.4930.2720.4104.00.14000.03840.12350.3710.4980.2720.4355.00.14160.03750.12460.3710.5000.2720.452∝0.14220.03750.12500.3710.5000.2720.500表2-2四周刚性固定的板(，)(，)(，)(，)(，)x=0，x=ay=0，y=bωM1M2N1N2R1R2k1K2pb²K3pb²K4pb²K5pb²K6pb²K7paba/bk1KK3K4K5K6K71.00.01380.02290.02290.05130.05170.2500.2501.10.01650.02340.02640.05380.05540.2530.2711.20.01910.02310.02990.05540.06120.2550.2901.30.02100.02240.03270.05630.06680.2560.3061.40.02270.02150.03400.05680.07140.2560.3201.50.02410.02040.03680.05700.07530.2550.3321.60.02510.01930.03810.05710.07840.2550.3431.70.02600.01820.03420.05710.08070.2540.3521.80.02670.01740.04010.05710.08210.2530.3601.90.02720.01650.04070.05710.08260.2520.3672.00.02760.01520.04120.05710.08290.2520.3743.00.02790.01430.04150.05710.08320.2510.4124.00.02820.01390.04170.05710.08330.2510.4325.00.02840.01390.04170.05710.08330.2500.450∝0.02840.01390.04170.05710.08330.2500.500表2-3两对边自由支持，两对边刚性固定的板a＞ba＜b(，)(，)(，)(，)M1M2M1M2k1pb²k2pb²k1pa²k2pa²a/bk1k2b/ak1k21.00.03320.02441.00.03320.02441.10.03700.03091.10.03560.02301.20.04010.03771.20.03740.02161.30.04260.04471.30.03880.02021.40.04460.05171.40.03990.01891.50.04600.05851.50.04060.01721.60.04690.06501.6--1.70.04740.07111.7--1.80.04760.07681.8--1.90.04760.08211.9--2.00.04740.08692.00.04210.01423.00.04210.11443.0--4.00.03900.12234.0--5.00.03790.12435.0--∝0.03750.1250∝0.04170.0125由表格数据可知，局部结构的强度是否满足要求，主要取决于以下几点：保证板格在载荷作用下具有足够强度：材料的选择。作用于板上的载荷导致板开始屈服，并不标志板的承载能力丧失或破坏。板可能承载比这大几倍的载荷，然后才以任意一明显方式破坏，或其变形大得不可容许。而扶强材的承载能力一般要比板低的多，并且作用在板上的力大多会传到扶强材上，所以板的极限破坏几乎不可能发生。板格的比例。如果作用在板格上的载荷导致扶强才的屈服，这时就需要调整板格比例（增加加强筋）。

第三章区域详细设计3.1外板设计船体外板由平板龙骨、船底板、舭列板、舷侧列板和舷顶列板等组成.《海船规范》将外板划分为中部0.4L、离船端0.075L以及中间过渡部分三大区域，并按横骨架式和纵骨架式分别给出了最小厚度计算值.3.1.1船底板船底板是指由平板龙骨至舭列板之间的外板。在海船中部0.4L区域内船底板厚度不应小于一下公式计算值。船底为横骨架式时（mm）（mm）船底为纵骨架式时（mm）（mm）式中：s—肋骨间距和纵骨间距，m。计算时，取值不小于（0.001×6L+0.5）m；d—吃水，m；L—船长，m，计算时，横骨架式L不大于200m，纵骨架式L不大于190m；h1—h1=0.26C，计算时取值不大于0.26d;C—系数，当L＜90m时当90≤L≤300mE—，其中S为船底桁材或龙骨间距，m;—折减系数，，为龙骨处的总纵弯曲应力，N/mm2，—弯曲许用应力，N/mm2；对于外板应不小于0.7，对于船长小于65m的船舶=1。3.1.2平板龙骨平板龙骨的厚度规范规定不小于船底板的厚度加2mm。并同时规定，平板龙骨的宽度b应在整个船长内保持不变，而且应不小于按下式计算值：B=900+3.5L(mm)式中L为船长，m。另外，平板龙骨的宽度不必大于1800mm。3.1.3舭列板舭列板厚度均应不小于相邻的船底板厚度.当船底和舷侧采用纵骨架式且舭部不设纵骨时，该处的横向强力构件或相当舭肘板的间距S不超过下值（mm）式中：D—型深，m；r—舭部半径，mm；t—舭列板厚度，mm，应满足于t≥r/165，t≥t1。其中t1是与舭列板相邻船底板的厚度，mm。3.1.4舷侧外板舷侧为横骨架式时，船中部0.4L区域内舷侧外板厚度t应不小于下述规定：距基线（3/4）D以上时，应不小于（mm）(mm)距基线（1/4）D以下（舭列板除外）时，应不小于下值（mm）(mm)距基线（1/4）D以下和距基线（3/4）D区域内，板厚t用内插法求得。舷侧为纵骨架式时，船中部0.4L区域内舷侧外板厚度t应不小于下述规定：距基线（1/2）D以上时，应不小于（mm）(mm)距基线（1/4）D以下时，应不小于下值（mm）(mm)上述各式中：s—肋骨或纵骨间距，m，计算时，取值不小于（0.001×6L+0.5）m；d—吃水，m；L—船长，m.计算时，不大于200m；h2—h2=0.5C，计算时取值不大于0.36d;、、C同前E—，其中S为舷侧纵桁间距，m;—折减系数，，为甲板处的总纵弯曲应力，N/mm2，为弯曲许用应力，N/mm2；对于甲板应不小于0.7，对于船长小于65m的船舶=1.距基线（1/2）和距基线（1/4）D以上时，板厚t用内插法求得.3.1.5舷顶列板在船中部0.4L区域内的舷侧列板厚度，应不小于相邻舷侧外板的厚度，且在任何情况下均不得小于强力甲板边板厚度的0.8倍.同时不小于下式计算值。横骨架式（mm）(mm)纵骨架式（mm）(mm)船中0.4L以外的舷顶列板.逐渐过渡到端部的舷侧外板厚度。舷顶列板的宽度不小于b=800+5L(mm)，但不必大于1800mm。3.2甲板设计甲板包括强力甲板、甲板边板与下层甲板等。3.2.1强力甲板在船中0.4L区域内，开口边线外强力甲板厚度t除应符合中剖面模数要求外，还不得小于下值：横骨架式（mm）(mm)纵骨架式(mm)(mm)式中：s—横梁或纵骨间距，m，计算时取值不小于（0.0016L+0.5）m;L1=船长L，m，计算取值不必大于200m;Fd—-折算系数；，其中，S为甲板总桁间距，m。当甲板开口宽度小于0.4B时，则开口边线外强力甲板的厚度，在满足剖面模数要求下，可适当减薄.在开口边线以内及离穿端0.075L区域内，无论是横骨架式还是纵骨架式，强力甲板厚度t应不小于按下列计算所得之值：（mm）式中符号意义同前，值得一提的是，对离穿端部0.075L区域内，骨材间距s应不小于0.6m。对锚机、绞车和吊座下甲板应采用加厚板，一般增厚在2~6mm。3.2.2甲板边板甲板边板厚度应不小于强力甲板的厚度。甲板边板的宽度，在船中0.4L区域内，应不小于（6.8L+500）mm，但不必大于1800mm。而在船端，应不小于船中部宽度的65%。3.2.3下层甲板第二甲板在船中0.4L区域内舱口边线外的甲板厚度应不小于按下列计算所得值：t=12s(mm)在离船端0.075L区域及开口边线内的甲板厚度t应不小于按下列计算所得值：t=10s(mm)式中s为横梁或纵骨间距，m计算时取值不小于（0.0016L+0.5）m;第三甲板和平台甲板的厚度应不得小于3.2.4甲板外载荷作用于甲板板架上的货物、设备、人员等横向载荷，是甲板骨架设计的计算载荷，规范把这种各层甲板上所受的横向载荷通常以计算压头高度h来表示.露天强力甲板计算压头高头(m)式中：L—-船长，m;D—--型深，m;d—-吃水，m.其他位置甲板计算压头高度，按表3-1选取表3-1不同位置甲板计算压头 甲板名称与位置计算压头/m距艏垂线0.075L以前的露天强力和艏楼甲板纵桁、强横梁h0+3，纵骨、横梁1.5h0距艏垂线0.075L~0.15L以前的露天强力和艏楼甲板纵桁、强横梁h0+2，纵桁、横梁1.25h0距艉垂线0.075L以后的露天强力和艉楼甲板纵桁、强横梁h0+1，纵骨、横梁1.1h0露天强力甲板装载甲板货区域：距艏垂线0.075L以前距艏垂线0.075L~0.15L之间距艏垂线0.15L以后货物甲板0.49p+0.3(4.81p+0.3)0.37p+0.3(3.63p+0.3)0.14p+0.3(3.63p+0.3)0.14p，但不小于甲板间的平均高度船舶仓库2.0机舱平台、修理间、机舱物料间2.60居住甲板1.20上层建筑甲板1.0居住甲板和上层建筑甲板的露天部分增加（h0-1.2）注：（1）表中p为设计负荷（Kn/m2），当装载率v大于0.72m3/t时，对应的甲板计算压头高度应乘以v/0.72；（2）货物甲板舱口盖上的计算压头高头，取h=Hs-1.0，但不小于甲板间高。Hs为舱口盖板至上一层甲板的舱口围板上缘的距离，m；（3）对于船长小于90m的船舶，艏艉端区域的甲板纵桁和甲板强横梁计算压头高度可作适当减小，但不得小于相同位置的纵骨或横梁的计算压头高度.3.2.5甲板横梁的剖面模数W不小于下式计算所得值(cm3)对于露天甲板(cm3)式中，C1—系数，由横梁所在区域甲板（包括桥楼和艉楼甲板）的总层数决定，见表3-2；表3-2系数取值表层数123≥4艉楼甲板C121.331.050.931.33C2，C3—系数，见表3-3表3-3系数取值表甲板位置C2C3距艏垂线0.075L以前的露天，强力甲板和艏楼甲板0.80.54B距艏垂线0.075L~0.15L露天，强力甲板和艏楼甲板0.8与舷侧相连接的衡量：0.36B，其他横梁0.33B距艏垂线0.15L露天，强力甲板和艏楼甲板0.54同上短桥楼和艉楼甲板0.14同上货物甲板及其他0.404.0生活区甲板0.524.0D—型深，m;d—吃水，m;B—船宽，m;当B大于21.5m时，取21.5m;s—横梁间距，m;l—横梁跨距，m;h—计算压头高度，m3.2.6甲板纵桁甲板纵桁是纵向强构件，并作为横梁或强横梁的刚性支座.其剖面模数不小于下值：(cm3)式中，b—甲板纵桁支撑面积的平均宽度，m;h—甲板的计算压头高度，m；l—甲板纵桁跨距，m.当甲板纵桁受集中载荷时，还应不小于下式所得值：(cm3)式中：P—集中载荷，kN；C—系数，按表3-4选取，其中a为P的作用点至纵桁两支点间较远的距离，m；l—甲板纵桁跨距，m.表3-4系数Ca/l0.940.900.850.800.750.700.600.50C1.443.365.687.368.649.209.60103.2.7甲板纵骨甲板纵骨一般用扁钢或球扁钢制成。露天、强力甲板纵骨剖面模数不小于下值：（cm3)（cm3)式中：s—纵骨间距，m；h—甲板计算压头高度，m；l—纵骨跨距，m.C1，C2，C3—系数，按表3-5确定。表3-5甲板纵骨剖面模数计算系数C1，C2，C3序号甲板纵骨位置区域C1C2C31距艏垂线0.075L以前12.563.57.82距艏垂线0..075L~0.15L12.5577.23距艏垂线0.15L处开口线外948.56.2开口线内7.5405.54距艏垂线0.15L~0.3L开口线外见备注开口线内7.5405.55船中部0.4L区域开口线外10.5--开口线内7.5405.56距艉垂线0.075L~0.3L开口线外见备注开口线内7.5405.57距艉垂线0.075L以后7.5405.5注：该处甲板纵骨的剖面模数W可由船中部和端部甲板纵骨的剖面模数作直线过渡决定。货物甲板纵骨剖面模数W不小于下式计算所得值：当船长L≥90m时，（cm3)当船长L≤90m时，（cm3)3.3舱壁设计3.3.1水密舱壁水密横舱壁的设置需要满足船舶抗沉性和强度的要求，水密纵舱壁沿船长方向布置，一般平行于纵中剖面.其强度要求如下：平面水密舱壁板的厚度t应不小于按下列式计算所得值：（mm），且不小于5.5mms—扶强材间距，m；h—在舷侧处由列板下缘量到舱壁甲板的垂直距离，m，但不小于2.5m.平面水密舱壁扶强材的剖面模数W应不小于按下列式计算所得值：（cm3)式中：s—扶强材间距，m；h—在舷侧处由扶强材跨距中点量到舱壁甲板的垂直距离，m，但不小于2m；l—扶强材跨距，m，当设有桁材时，为扶强材末端与桁材之间或桁材与桁材之间的距离；C—系数，按照下面情况选取：①当扶强材端部不连接或与无扶强材的板直接连接时，C=6；②当扶强材端部用肘板连接；扶强材端部直接同纵向勾结搭接；扶强材端部直接同纵骨架势甲板板（或内底板）连接，且扶强材和纵骨的腹板在同一个剖面内；扶强材端部同甲板或纵桁腹板直接连接，但甲板或纵桁另一边应具有与之相连且与该扶强材在同一直线上的至少为相同剖面的相邻构件时，C=3。舱壁桁材舱壁桁材是扶强材的中间刚性支撑。其强度要求如下：桁材剖面模数W和惯性矩I应不小于下列计算所得值（cm3）（cm4)式中，b—由桁材支撑的面积的宽度，m；h—在舷侧处，由桁材跨距中点处量至舱壁甲板的垂直距离，m，但不小于2m；l—桁材跨距，m。桁材腹板高度应不小于被支撑舱壁扶强材腹板高度的2.5倍，腹板厚度不得小于舱壁板在桁材处的厚度，面板厚度应不大于腹板高度或面板厚度的35倍.槽形舱壁船舶的平行中体、型线变化不大的舱壁较适宜应用槽形舱壁，槽形舱壁的剖面形状通常分为矩形、梯形、三角形和弧形等.以下介绍应用最为广泛的梯形剖面.槽形尺寸之间应符合下列关系要求（mm）式中：h—在舷侧处由槽形跨距中点量到舱壁甲板的垂直距离，m，但不小于2m；l—槽形跨距，即支撑点之间的距离，m；如下图所示：C—系数，按表3-6取值。槽形斜面部分与平面部分的夹角x≥40°。当槽形舱壁跨距超过15m时，在跨距中点处应设置隔板。槽形舱壁板的厚度t应符合平面的水密舱壁板厚度t的要求，且应符合下式要求t≥a/70(mm)，式中，a取值如上图。表3-6槽形舱壁端部固定情况系数C上端下端直接同甲板连接甲板上有对应连接件直接与内底板连接5.043.84有对应支撑5.043.843.3.2非水密舱壁设计非水密支撑舱壁的舱壁板厚应不小于s/80mm，s为扶强材间距，单位为mm。其最小厚度在下层货舱内为7mm，在甲板间舱内为6mm；船长小于90m时，最小厚度为5mm。舱壁扶强材腹板高度最小值：货舱内150mm，甲板间舱100mm；船长小于90mm时，上面区域值分别为100mm和75mm.3.4舷侧骨架设计3.4.1标准间距sb肋骨或舷侧纵骨标准间距sb按下式计算：sb=1.6L+500（mm）式中：L为船长，但不大于200m3.4.2横骨架式舷侧骨架设计主肋骨主肋骨的剖面模数W不小于甲板肋骨间距，且不小于下式计算值（cm3）式中s—肋骨间距，m；d—--吃水，m；c1—系数，当L＜90米时，取1.05；当L≥90米时，取1；D—型深，m；—肋骨跨距，m，不小于强肋骨强肋骨的剖面模数W应不小于下式计算值：（cm3）式中：s—强肋骨间距，m；—强肋骨跨距，m；h—强肋骨跨距中点至船中部上甲板边线的垂直距离，m；舷侧纵桁舷侧纵桁的剖面模数W应不小于下式计算值：（cm3）式中：b—舷侧纵桁支撑的宽度，m；—舷侧纵桁跨距，m；h—舷侧纵桁跨距中点至船中部上甲板边线的垂直距离，m；3.4.3纵骨架式舷侧骨架设计纵骨架势舷侧主要由舷侧纵骨、强肋骨组成.舷侧纵骨舷侧纵骨的剖面模数W应不小于下式计算值（cm3）式中，s—纵骨间距，m；—纵骨跨距，m；h—纵骨至船中部上甲板边线的垂直距离，m；纵骨架式强肋骨强肋骨的剖面模数W应不小于下式计算值（cm3）式中，s—强肋骨间距，m；—强肋骨跨距，m；h—强肋骨中点至船中部上甲板边线的垂直距离，m；3.5上层建筑设计3.5.1上建甲板骨架设计（1）甲板板艏楼甲板厚度应不小于下值（mm）式中，L—船长m，取值不大于100m；s—-甲板纵骨或横梁间距，m，计算时取值不小于sb；sb—甲板纵骨或横梁的标准间距，m.可根据规范取值.tc—对于上建或甲板室内部干燥处的甲板，取1；其他情况取0.除艏楼外，上建和甲板室的甲板厚度t，应不小于5mm，且不小于下式计算值：（mm）式中，C—系数，在第一层，C=5.5；在第二层，C=5.0；在第三层，C=4.5；其他值同上.（2）甲板骨架甲板室甲板纵骨或横梁剖面模数W应不小于下式计算值（cm3），且不小于25s式中，s—甲板纵骨或横梁间距，m；l—甲板纵骨或横梁跨距，m；h—计算压头，m；在第一层，h=0.9m；在第二层，h=0.6m；在第三层，h=0.45m；3.5.2上建端壁设计（1）上建端壁板的厚度t应不小于下式计算值（mm）对下层（mm）对其他层（mm）且不小于5mm式中s—-扶强材间距，m;L，h—--意义同上.（2）上建端壁扶强材剖面模数W应不小于下式计算值（cm3）3.5.3上建侧舱壁的设计上建舷侧外板厚度t应不小于下式计算值（mm）式中L—-船长，m；s—-肋骨或纵骨间距，m，计算时取值应不小sb；sb—肋骨或纵骨的标准间距，m.

附录一常用型材规格表表1球扁钢型钢号型材带板高度H/mm球宽B/mm厚度t1/mm剖面积A1/mm2重量W1/kg·cm-1惯性矩Ix1cm4重心轴X1-X1距离Y1/cm对X-X轴的惯性矩Ix/mm4对X-X轴的最小剖面模数Wx/cm3带板面积/cm25.050164.02.872.256.963.1349.129.17