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1、,船体结构与船舶管系 一、构件的基本概念 1、船体构件的分类 1.1 纵向构件 是指参与总纵弯曲，即承担着总纵弯曲强度的构件。在结构上这些构件必须符合下列条件： 布置在船中部0.4L船长区域内 纵向是连续的 构件的横向焊接是牢固的 属于纵向构件的有：甲板板、甲板纵桁、甲板纵骨、船底纵桁、船底纵骨、内底板、纵向舱壁、船体外板等。,1.2横向构件 是指承担船体横向强度的构件 属于这类构件的有：横舱壁、横梁、强横 梁、肋板、横梁肘板、舭肘板等。 1.3主要构件 是指支撑着其他构件的大型组合型材 属于这类构件的有：强横梁、强肋骨、主肋板、甲板纵桁、船底纵桁、舷侧纵桁、舱壁上的桁材等。,4.次要构件 是
2、作为甲板、外板、舱壁板等板材的扶强材 属于这类构件的有：肋骨、横梁、纵骨、舱壁的扶强材、组合肋板等。,构件的名称、部位和作用,2、船体骨架的形式 2.1横骨架式船体结构 船体结构中横向构件布置得小而密，纵向构件布置得疏而大。 肋骨框架结构由船底的肋板，舷侧的肋骨和甲板下的横梁，以及把它们之间相互连接起来的肘板组成，共同承担着船体的横向强度。,横骨架式船体结构的特点： 船体结构横向强度较好 结构简单，容易建造 舱容利用率高且便于货物的装卸 纵向构件少，总纵强度较差 外板和甲板的厚度大，结构重量较大。 2.2 纵骨架式船体结构 船体结构中纵向构件布置得小而密，横向构件布置得疏而大 大型肋骨框架结构
3、由强肋骨、强横梁和肋板组成，来承担船体的横向强度。,纵骨架式船体结构的特点： 船体纵向强度大 甲板板和外板薄，船体结构重量轻 施工麻烦 舱容的利用率低，装卸货不方便 2.3 混合骨架式船体结构 船体结构中既有纵骨架式结构，又有横骨架结构的船体结构形式称为混合骨架式船体结构 混合骨架式船体结构在船体建造中的应用,船体主要结构图 船图识读 船图识读是为了了解船舶的主要尺度和技术性能，懂得船体内舱室的划分和布置及板材与骨材的规格、尺寸。 1、船舶总布置图（general arrangement plan) 总布置图是一张反映全船总体布置情况的图纸，全船舱室的划分及机械、设备等的布置、数量和大小，比较
4、集中地体现了船舶用途和经济性，是最重要的全船性图纸之一。,总布置图的组成 总布置图由侧视图、各层平台与甲板的俯视图、舱底平面图及船体主要尺寸和技术性能数据三部分组成。 主要尺度和技术性能数据以文字形式表示，有总长、两柱间长、船宽、船深、吃水等。 侧视图是从船舶的右舷正视而得的视图。表示出船舶的侧面外形轮廓，上层建筑形式，全船的舱室、机械设备的布置情况及其在船长和高度方向的具体位置。,平台、甲板平面图是以各层平台、短段及统长甲板逐层剖视而得的一组俯视图。它表示了各层平台、甲板上的舱室、机械及设备等在船长和船宽方向上的布置情况。 舱底平面图置于总布置图的最下方。它表示双层底上舱室、机械和设备以及双
5、层底下液舱的布置情况。,2、横剖面图（midship section plan） 横剖面图是以船体中段范围内的数个横向剖面图表示船体结构基本情况的全船性结构图样。它是校核船体强度和绘制其他结构图样的主要依据。 横剖面图通常由肋位剖面图和主要尺度栏两部分组成。,3、 基本结构图（basic construction plan） 基本结构的组成 基本结构图由纵剖面图、各层甲板图、舱底结构图和主尺度栏组成。 它的用途有：计算船体重量，绘制其他船体图样，用于建造施工。 基本结构图表达的主要内容是： 1）位于中线面、船侧及其间的构件的结构形式、位置、尺寸及连接方式。 2）甲板板（或平台板）及与其直接连接
6、的构件的结构情况。 内底板及船底构件的结构情况。,4、外板展开图（shell expansion plan） 外板展开图的用途 外板展开图是以船壳近似展开图表示全船外板结构的图样。因船体表面是一个空间曲面，固不能用平面图形表示出船体外板真实形状的大小，而是采用近似方法展开：即只展开表面的横向曲度，而纵向曲度不展开，仍保持投影长度。因此，这种外板展开图中，外板的横向尺寸是实长，纵向尺寸是投影长度。,外板（shell plate） 外板由船底板bottom plating（包括平板龙骨plate keel和船底列板）、舭列板bilge strake、舷侧外板side strake（包括舷侧列板和舷
7、顶列板）组成，统称为船体外板，又称船壳板。 列板是由钢板逐块端接而成的连续长条板 1. 外板的名称 平板龙骨为K列板 与平板龙骨相邻的分别为A列板、B列板（除I、O外）,外板左右对称分布，右舷的列板冠以S，左舷的列板冠以P。 每列板中的每一块钢板的序号一般是从尾向首用阿拉伯数字命名 2.外板的厚度分布 1) 外板厚度在船长方向分布 船中0.4L船长区域外板厚度最大，向首尾逐渐减薄 平板龙骨比船底板加厚2mm，且从首至尾保持宽度不变。,2) 外板厚度沿肋骨围长方向分布 平板龙骨和舷顶列板较其他列板厚一些 3) 局部加强 对某些易产生应力集中或受较大振动力和波浪冲击力的区域，采用外板加厚或加覆板的
8、形式进行加强。,甲板板（deck plating） 1.甲板板的厚度分布 上甲板较其他下层甲板厚 沿船长方向船中0.4L区域内，甲板板应最厚，向首尾逐渐变薄。 沿船宽方向，甲板边板最厚，舱口间板较薄 开口角隅处的甲板应加厚，并且四角做成圆形或抛物线或椭圆形，大开口沿船长方向布置。,甲板边板加厚的原因 甲板边板是甲板中自首至尾有效的纵向连续构件。 甲板边板处应力很大 甲板边板处易受积水腐蚀 2. 甲板板的布置,船底结构 一、单底结构（single bottom construction） 船底板（bottom plating） 肋板（floor） 中内龙骨（center keel） 旁内龙骨（s
9、ide keel） 舭肘板（bilge bracket） 流水孔（drain hole）,二、双层底结构（double bottom construction） 1.底纵桁 中桁材（center girder） 旁桁材（side girder） 箱型中桁材（duct keel） 2.肋板 实肋板（solid floor） 水（油）密肋板（watertight floor） 组合肋板（bracket floor） 轻型肋板（lightened floor）,3.内底板（inner bottom plating） 4.内底边板（margin plate） 下倾式 上倾式 水平式 曲折式 5.纵骨架
10、式双层底结构 底纵桁 肋板 内底板 船底纵骨,双层底的作用,1.加强船体的总纵强度、横向强度和船底的局部强度； 2.可作为燃油舱、滑油舱和淡水舱； 3.提高船舶的抗沉性；对液货船，还提高了船体抗泄漏能力； 4.作为压载水舱，能调节船舶的吃水和纵倾、横倾、稳性，改善船舶的航海性能；,三、舭龙骨（bilge keel） 舭龙骨是安装于船体舭部用于减轻船体 横摇的一种简易装置 舭龙骨的安装要求： 舭龙骨的长度约为1/41/3船长 舭龙骨不与船体外板直接焊接 舭龙骨不参与船体的总纵强度,四、船底塞（docking plug） 船底塞的作用 坞修时排除舱内积水 船底塞的设置要求 每一双层底分舱及每一单层
11、底舱均设置一个船底塞 船底塞设置在中桁材或中内龙骨两侧 船底塞距每一分舱后端的水密肋板一档肋距处 为防止海水腐蚀及脱落，出坞前应在船底塞外面用水泥涂封,甲板结构 一、甲板的种类 强力甲板（strength deck） 舱壁甲板（bulkhead deck） 干舷甲板（freeboard deck） 上甲板（upper deck） 二、甲板骨架 1.横骨架式结构 横梁（beam） 甲板纵桁（deck girder）,2.纵骨架式结构 甲板纵骨（deck longitudinal） 强横梁（web beam） 甲板纵桁 3.支柱（pillar） 4.舱口围板（hatch coaming） 舱口围板
12、的作用 避免人员跌入舱内 防止海水侵入舱内 提高舱口区域强度,5.梁拱和舷弧 梁拱是甲板板在两舷与舷顶列板交点的连线与纵中剖面线的交点,至横剖面中线与甲板板交点的垂直距离。 梁拱的作用 1.增加甲板的强度 2.便于甲板排水 3.增加储备浮力,在甲板的纵向上,首尾高而中间低所形成的曲线叫舷弧线。在舷弧线上任一点到通过舷弧线最低点所作水平线的垂直距离叫该点的舷弧。 舷弧的作用 1.增加储备浮力 2.减少甲板上浪 3.使船体外型美观,舷侧结构 一、舷侧结构组成 1.肋骨(frame) 主肋骨（main frame） 甲板间肋骨(tweendeck frame) 规范规定肋骨最大间距不得大于1M，一般
13、船舶的肋骨编号以尾柱（舵杆中心线）为0号，向首排列为正号，向尾排列为负号。 强肋骨（web frame） 2.舷侧纵桁（side stringer） 3.舷侧纵骨（side longitudinal）,二、舷边（gunwale ） 1. 舷边结构的连接方式： 舷边角钢的铆接 圆弧连接 舷边直角焊接,三、舷墙（ balwark） 1.舷墙的作用 减少甲板上浪 保障人员安全 防止甲板上货物及物品滚落舷外,舱壁结构 一、舱壁的作用 提高了船舶的抗沉性 增加了船体的结构强度和刚性 防止火灾的蔓延 有利于货物的积载 纵舱壁可减少自由液面的影响 二、舱壁（bulkhead）的种类 水密舱壁（waterti
14、ght bulkhead）,油密舱壁（oil-tight bulkhead） 防火舱壁（fireproof bulkhead） 制荡舱壁（wash bulkhead） 三、水密舱壁的布置特点 防撞舱壁（collision bulkhead） 尾尖舱舱壁（aft peak tank bulkhead） 机舱两端的水密舱壁 舱壁水密门,四、舱壁的结构类型 平面舱壁 槽形舱壁 五、深舱和边舱 深舱（Deep tank） 双层底以外，下自船底或内底，上至甲板或平台的液舱 边舱（Side tank or wing tank）,首尾结构 一、首部结构的加强 首柱（stem） 首尖舱内的肋骨间距不大于600
15、mm 每隔一档肋位设置强胸横梁 首尖舱底部采用升高肋板 首尖舱中线面设置制荡舱壁 首柱的作用 加强船首结构 连接舷侧外板、甲板和龙骨末端 保持船首形状,二、尾部结构的加强 尾柱（Stern post） 尾尖舱内肋距不大于600mm 每个肋位设置升高肋板 设置间断的中内龙骨 设置强胸横梁、斜横梁和斜肋骨 尾尖舱内设置制荡舱壁 尾柱的作用 提高船尾结构强度 支持和保护舵和螺旋桨,航行冰区的结构加强,一、Ice class B1* 最严重的冰况 B1 严重的冰况 B2 中等的冰况 B3 轻度的冰况 B 除大块固定冰以外的漂流浮冰,航行冰区的结构加强,二、航行冰区的加强 加强的部位 加强的措施,防火结
16、构,一、相关定义及要求 1.主竖区 系指船体、上层建筑和甲板室以“A级分隔”分成的区段，它在任何一层甲板上的平均长度一般不超过40m。 2.不燃材料 系指某种材料加热至约750oC时，既不燃烧，也不发生足量的易燃气体。,3.其他等效材料 系指任何不燃材料本身或由于所设隔热物，经标准耐火试验规定的相应曝火时间后，在结构性和完整性上与钢具有同等的效能。 4.船体上层建筑、甲板室应以钢材或其他等效材料制成，客船船体、上层建筑及甲板室应以甲级分隔为若干个主竖区；各主竖区在任何甲板上的平均长度一般不超过40m；起居处所与相邻的机器、货舱、服务处所之间应采用甲级分隔。,二、防火分隔 用于船舶防火分隔的舱壁
17、和甲板有A、B、C三种级别: 1.A级分隔(A class division) 即甲级分隔，系指由符合下列要求的舱壁与甲板所组成的分隔 1）应以钢或其他等效材料作分隔材料，并有适当的防挠加强； 2）其构造应在lh的标准耐火试验至结束时，能防止烟及火焰通过;,3）应用认可的不燃材料隔热，使在下列时间内，其背火一面的平均温度与原始温度相比，增高不超过139oC，且在任何一点包括任何接头在内的温度较原始温度增高不超过180oC: “A-60”级 “A-30”级 “A-15”级 “A-0”级,2.B级分隔(B class division) 即乙级分隔，系指由符合下列要求的舱壁、甲板、天花板或衬板所组
18、成的分隔: 1）其构造应在最初半小时的标准耐火试验至结束时，能防止火焰通过； 2）应具有这样的隔热值，即在下列时间内，其背火一面的平均温度与原始温度相比，增高不超过139oC，且在包括任何接头在内的任何一点的温度较原始温度增高不超过225oC。,“B-15级” “B-0级” 3.C级分隔(C class division) 即丙级分隔，应以认可的不燃材料制成，它们不需要满足有关防止烟和火焰通过以及限制温升的要求。,船舶管系 一、舱底水管系（bilge piping) 1.舱底水管系的作用：是排除日常舱底积水和海损破舱进水。 2.舱底水管系的组成及要求 1）舱底水泵（bilge pump） 2）
19、舱底水总管（bilge main line） 3）舱底水支管（bilge pipe) 4）污水沟和井污水（side bilge & bilge well) 5）吸口（section） 6）分配阀箱（value casing） 7）泥箱（ mud box） 8）油水分离器（oil-water separator）,二、压载管系（ballast piping） 1.压载管系的作用 压载管系用于通过对各压载舱中液体的调拨和吸排，以调整船舶的纵横倾，改善稳性、快速性、操纵性和耐波性。 2.压载管系的组成及要求 1）压载管路 (ballast pipe) 压载管路在机舱前的，均布置在双层底内。在机舱和机
20、舱后的，可布置在内底板上和轴隧内。其吸口应位于压载舱最低处，并尽可能地接近船底。 2）压载泵和调拨阀箱(ballast pump &transfer valve easing) 压载水的调拨与吸排是由调拨阀箱来实现的。管路中的水是双向流动，故不能用止回阀。 3）海底阀门 (sea suction nalve) 一般位于机舱的低部或舭部，而且是位于空船吃水线以下。在其进水口处装有海底阀门格栅，里面还装有锌板。,三、测深管、空气管 1.测深管（sounding pipe） 各压载舱、燃油舱和污水舱均设有测深管。上端应伸至舱壁甲板之上。在机舱和轴隧处的测深管应深至花钢铺板以上1m左右，并在其管口上装
21、有自动关闭装置。油舱测深管应伸至露天甲板上。 2.空气管（air pipe） 空气管的作用是使液舱在注入或排出液体时，舱内空气能自由地排出或进入。,四、通风管系（ventilation system） 通风管系的作用是利用自然或机械通风方式，将舱外的新鲜空气输送到货舱或居住舱室，将调节空气的温度和湿度，防止货物变质或自然，改善旅客和船员的工作和生活条件。 1.自然通风（Natural ventilation） 1）烟斗式通风筒（cowl-head ventilator） 2）排风筒（uptake ventilator） 3）鹅颈通风筒（gooseneck ventilator） 4）菌形通风筒（mushroom ventilator） 2.机械通风（mechanical ventilator） 3.空调（air conditioning）,