【正文】 但是不外乎包裝水泥和散裝水泥 [2]。包裝水泥由于紙袋破損和紙袋內(nèi)殘留水泥每年的損失在百分之五以上，散裝水泥有著運(yùn)量大、損耗少、成本低、污染少等優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)在水泥的運(yùn)輸是以散裝運(yùn)輸為主。運(yùn)輸水泥主要是以船舶運(yùn)輸?shù)?，目前我國散裝水泥運(yùn)輸系統(tǒng)總體落后，根本無法滿足當(dāng)今水泥運(yùn)輸發(fā)展的需要，因此發(fā)展散裝水泥運(yùn)輸船就變得非常的重要，越來越多的港口相繼興建與不同水泥船相匹配的專用設(shè)施，也昭示著我國在散裝水泥船運(yùn)輸方面的發(fā)展趨勢(shì)，但是目前發(fā)展仍然較為緩慢 [3]。水泥運(yùn)輸船的結(jié)構(gòu)都是以中小型為主，目前的發(fā)展還處于比較初級(jí)的階段。傳統(tǒng)的水泥船傳統(tǒng)的水泥船只能裝運(yùn)單一的散裝水泥，一般為單向運(yùn)輸，以沿?；蚪筮\(yùn)輸為主，而且為全封閉型，沒有艙口蓋，貨艙底是傾斜的水泥提升機(jī)械設(shè)備要安裝在貨艙底部，因此船舶裝卸貨設(shè)備投資大，貨艙內(nèi)設(shè)備占據(jù)有效艙容大，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)困難。目前水泥運(yùn)輸船的發(fā)展趨勢(shì)是采用的是氣力負(fù)壓吸附式卸船設(shè)備。如果船舶設(shè)計(jì)成氣力式散裝水泥船，就既可以裝散裝水泥，又可裝氧化鋁等其他細(xì)小顆粒散貨，以保證返航不會(huì)空放，提高經(jīng)濟(jì)效益。這種普通散貨船和傳統(tǒng)水泥船的結(jié)合，其顯著的特點(diǎn)是平坦的貨艙底，有貨艙口和艙口蓋，有水泥專用裝卸設(shè)備；既有普通散貨船適貨性廣的特點(diǎn)，清艙后可以裝載其它散雜貨，可大大降低經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，也有傳統(tǒng)水泥船自裝卸的能力，而無普通散貨船適用碼頭少的限制及傳統(tǒng)水泥船不能利用碼頭現(xiàn)有卸船設(shè)備的弊病 [4]。 總而言之，目前國際國內(nèi)對(duì)建材的需求，發(fā)展水泥運(yùn)輸船是極其有必要的，而且水泥船的發(fā)展趨勢(shì)是罐裝的采用氣力負(fù)壓吸附式卸船設(shè)備，和本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題非常吻合，因此這次設(shè)計(jì)是符合當(dāng)今船型發(fā)展的需求的。1 總體部分 設(shè)計(jì)要求和母型資料 設(shè)計(jì)任務(wù)書主要參數(shù)：船名：50m 水泥運(yùn)輸船航區(qū)：Ⅲ類航區(qū)船型：鋼質(zhì)、單甲板、單機(jī)、單槳、單舵、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的尾機(jī)型用途：主要裝載散裝水泥，并帶有裝卸設(shè)備，裝卸效率較高主尺度： 垂線間長 LPP 型寬 B 設(shè)計(jì)吃水 d 型深 D 船級(jí)與船籍：CCS 中國主機(jī)：6NSCM 型船用柴油機(jī) 1 臺(tái)，額定功率 900PS，額定轉(zhuǎn)速 1000r/min航速/功率儲(chǔ)備：不低于 船體結(jié)構(gòu)(材料\結(jié)構(gòu)形式等)：鋼質(zhì)焊接、橫骨架結(jié)構(gòu)形式設(shè)備要求：按法規(guī)和規(guī)范要求配置設(shè)計(jì)內(nèi)容：結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)：根據(jù)規(guī)范計(jì)算外板、甲板、圍板等板材的最小厚度，確定各個(gè)板材的厚度；計(jì)算各個(gè)型材的最小剖面模數(shù)確定各種型材的規(guī)格，以及各個(gè)部位的加強(qiáng)等。相關(guān)圖紙繪制：根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)得到的板材的厚度和型材的規(guī)格，參考母型船來繪制性線圖、基本結(jié)構(gòu)圖、橫剖面圖、橫艙壁圖。 母型船艙室分布情況表 11 艙室劃分序號(hào) 艙室名稱 數(shù)量 所在部位1 駕駛室 1 駕駛甲板2 船長室 1 艇甲板3 輪機(jī)長室 1 艇甲板4 儲(chǔ)物艙 1 艉樓甲板5 儲(chǔ)物室 1 主甲板6 餐廳 1 艉樓甲板7 廚房 1 艉樓甲板8 衛(wèi)生間 1 艉樓甲板9 浴室 1 艉樓甲板10 一人船員室 3 艉樓甲板11 舵機(jī)艙 1 4000mm 平臺(tái)12 錨鏈艙 1 主甲板13 貨艙 6 船底~主甲板表 12 液體艙序號(hào) 名稱 儲(chǔ)存物 位置 容積 ( m3 )1 艏尖艙 F81~艏 2 第一壓載艙 Pamp。S 海水 F75~F81 3 第二壓載艙 Pamp。S 海水 F52~F68 4 第三壓載艙 Pamp。S 海水 F32~F52 5 艉尖艙 淡水 F1~F5 6 燃油艙 Pamp。S 燃油 F24~F32 7 淡水艙 淡水 F2~F7 8 鍋爐油艙 燃油 F11~F14 母型船主尺度主要要素：總長： 兩柱間長： 型寬： 型深： 設(shè)計(jì)吃水： 海水排水量： 方形系數(shù)： 梁拱（主甲板） 肋距： 船員 5P主甲板 ——艉樓甲板 艉樓甲板 —— 艇甲板 艇甲板 —— 駕駛甲板 駕駛甲板 —— 頂甲板 型線生成設(shè)計(jì)船的參數(shù)除了船長和型深，其他參數(shù)都和母型船相同，且船長和型深都變化很少，且和母型船的設(shè)計(jì)吃水相同，因此在船寬和船高方向型線可不做改變，只需改變船長方向的數(shù)值即可。又因?yàn)樵摯]有明顯的平行中體，不能用加平行中體的方法來增加船長。本設(shè)計(jì)采用放大船長的比例改變型值，每站位由母型船的 米變?yōu)樵O(shè)計(jì)船的 5 米，而由于設(shè)計(jì)吃水相同，而高度方向縮放的比例一般以設(shè)計(jì)吃水為準(zhǔn)，因此設(shè)計(jì)船半寬和高度的型值保持不變，船長按比例放大。由于設(shè)計(jì)船和母型船的長度相差很小，因此新設(shè)計(jì)的船也能很好地保持母型船的良好的性能，型線圖見附圖（ZHC43310001 ） 。2 結(jié)構(gòu)部分 結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)算本船為 50 米水泥運(yùn)輸船，為鋼質(zhì)單底尾機(jī)艙型船舶。本計(jì)算按文獻(xiàn)[1]有關(guān)要求進(jìn)行計(jì)算和校核。設(shè)計(jì)船舶主尺度：總長： 兩柱間長： 型寬： 型深： 設(shè)計(jì)吃水： 肋距： 船員 5P主甲板 ——艉樓甲板 艉樓甲板 —— 艇甲板 艇甲板 —— 駕駛甲板 駕駛甲板 —— 頂甲板 外板根據(jù)文獻(xiàn)[5] 船長 L 為最小型深 85%處水線總長的 96%，或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長度，取其大者。前者的值 L=，后者 L=50m。因此計(jì)算船長取 L=50m。根據(jù)文獻(xiàn)[6]：C=+4= =),6(1Minh?= )3.,5(2i== =+ = 船底板（1）船中部 區(qū)域：根據(jù)文獻(xiàn)[1] 、 船底板是指由平板龍骨至舭列板之間的外板。本船船底為橫骨架式時(shí)，船中部 區(qū)域內(nèi)的船底板厚度 t 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得之值(計(jì)算時(shí)肋骨間距應(yīng)不小于標(biāo)準(zhǔn)間距) ： bFsEt)170(??? = （50+170）/?= bFhdst)(?? = ? =實(shí)取 t=9mm式中： s——肋骨間距，計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于肋骨的標(biāo)準(zhǔn)間距，肋骨標(biāo)準(zhǔn)間距為，故取 s=；d——吃水，；L——船長，50m； ——折減系數(shù)，取 =1；bFbF，其中， S 為龍骨間距，；21sE??=，計(jì)算時(shí)取不大于 ；hC——系數(shù)，見規(guī)范 。取 C=。（2）離船端 區(qū)域內(nèi)：根據(jù)文獻(xiàn)[1] 離船端 區(qū)域內(nèi)的船底板厚度 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值： bSsLt)6035.(?? =（ 50+6）? =實(shí)取 t=9mm式中： s ——縱骨間距，計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距，取 s=；d ——吃水，；L——船長，50m； ——折減系數(shù)，取 =1；bFbF=，計(jì)算時(shí)取不大于 。1h 平板龍骨：根據(jù)文獻(xiàn)[1] 平板龍骨的寬度 b 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：b=900+ =900+ 50?=1075mm式中： L——船長，50m 。根據(jù)文獻(xiàn)[1] 平板龍骨的厚度不應(yīng)小于所要求的船底板厚度加 2mm，且均應(yīng)不小于相鄰船底板的厚度。平板龍骨的寬度不必大于 1800mm，平板龍骨的寬度應(yīng)在整個(gè)船長內(nèi)保持不變，因此厚度取 t=11mm。實(shí)取 111500mm 舭列板：根據(jù)文獻(xiàn)[1] ，本船為橫骨架式，舭列板厚度應(yīng)不小于下列計(jì)算所得： bFLsEt)170(??? = （50+170）/?= bhdst)(?? = ? =實(shí)取 t=9mm 舷側(cè)外板：根據(jù)文獻(xiàn)[1] 、 舷側(cè)外板系指從舭列板至舷頂列板之間的外板。本船舷側(cè)為橫骨架式，船中部 區(qū)域內(nèi)舷側(cè)外板厚度 t 應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 距基線 3/4D：距基線 3/4D 以上的舷側(cè)外板厚度 t 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得之值： d11)0(??? = （50+110）/? = bFhdst)(?? = ? =實(shí)取 t=9mm(2) 距基線 1/4D 以下：距基線 1/4D 以下的舷側(cè)外板厚度 t 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得之值： bFLEt)10(??? = （50+110）/? = bFhdst)(?? = ? =實(shí)取 t=9mm(3) 距基線 D/4 至距基線 4/3D 區(qū)域內(nèi)的舷側(cè)外板厚度 t，由上述計(jì)算所得之值用內(nèi)插法求得。實(shí)取 t=9mm式中：s ——縱骨間距，計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距，取 s=；d ——吃水，；L——船長，50m；， ——折減系數(shù)，取 =1， =1；FdbFd，其中， S 為舷側(cè)縱桁間距， ；21sE??=，計(jì)算時(shí)取不大于 ， =，計(jì)算時(shí)取不大于 ；h2hC——系數(shù)，見規(guī)范 。取 C=。 舷頂列板：根據(jù)文獻(xiàn)[1] 舷頂列板的寬度應(yīng)不小于：b=800+5L mm，但也不必大于 1800mm b=800+5 50=1050mm?根據(jù)文獻(xiàn)[1] 本船舷側(cè)為橫骨架式，船中 區(qū)域內(nèi)舷頂列板厚度 t 應(yīng)不小于按下列兩式計(jì)算所得之值： d11)0(??? = （50+110）/? = ??Lst = =實(shí)取 121200mm式中：s ——肋骨間距，計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距，取 s=；L——船長，50m；，其中， S 為舷側(cè)縱桁間距， ，E=；21E?? ——折減系數(shù)， =1。dFdF 首柱：鋼板焊接首柱在夏季載重線以上 處以下區(qū)域的板厚 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：t =+ = 50+? =本船首柱板厚實(shí)?。簍=12mm式中：L——船長，50m，夏季載重線以上 處以上區(qū)域的厚度可逐漸減小，至頂端可等于船端外板的厚度。 甲板 強(qiáng)力甲板根據(jù)文獻(xiàn)[1] 開口邊線外強(qiáng)力甲板厚度 t，除應(yīng)符合中剖面模數(shù)要求外，還應(yīng)不小于按下列各式計(jì)算所得之值（本船為橫骨架式）： d11)0(??? = （50+110）/? = ??Lst = ? =實(shí)取 t=14mm式中 ：s ——肋骨間距，計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距，取 s=；L——船長，50m； ——折減系數(shù)，取 =1；dFdF，其中， S 為甲板縱桁間距， ；取 E=。21sE??離船端 區(qū)域：根據(jù)文獻(xiàn)[1] 在開口邊線以內(nèi)及離船端 區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)力甲板，其厚度 t 應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值：??Lst= ?=式中：s ——肋骨間距，計(jì)算時(shí)取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距，取 s=；L——船長，50m；強(qiáng)力甲板(包括端部甲板)的最小厚度 t 應(yīng)不小于 6mm。實(shí)取 t=8mm 甲板邊板根據(jù)文獻(xiàn)[1] 在船中部 區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)力甲板邊板寬度，應(yīng)不小于（但不必大于 1800mm ）： (+500)=840mmL——船長，50m。實(shí)取 141500mm 甲板開口根據(jù)文獻(xiàn)[1] 、 當(dāng)強(qiáng)力甲板上貨艙開口的角隅是拋物線形或橢圓形時(shí)，角隅處的甲板不需加厚板，但應(yīng)符合規(guī)范中圖 1 的規(guī)定。 口70圖 1當(dāng)強(qiáng)力甲板上的貨艙開口的角隅是圓形時(shí)，角隅處要求加厚板，且角隅半徑與艙口寬度之比不小于 1/20，但對(duì)于艙口圍板處未設(shè)置甲板縱桁者不小于 1/10。如甲板伸進(jìn)艙口圍板內(nèi)，圓形角隅的最小半徑為 300mm。R≥(１／20)/ b＝(１／20)6000 ＝300mm，角隅處加厚板厚度應(yīng)較強(qiáng)力甲板增加4mm，即 t≥+4=。 實(shí)取 R350，t=12mm 單層底 中內(nèi)龍骨根據(jù)文獻(xiàn)[1] 在船舶中縱剖面處應(yīng)設(shè)置中內(nèi)龍骨。中內(nèi)龍骨的高度應(yīng)等于肋板的高度，其腹板厚度 t 和面板剖面積 A 應(yīng)不小于按下列各式計(jì)算所得之值：(1)在船中部 區(qū)域內(nèi)：t=+= 50+=?A=+2= 50+2= cm2式中 L——船長，50m 。(2)在船端 區(qū)域內(nèi)：t=+= 50+=?A== 50= cm2式中 L——船長，50m 。(3)根據(jù)文獻(xiàn)[1] 、 在機(jī)艙內(nèi)，中內(nèi)龍骨腹板厚度如下計(jì)算：t=++1=A=+2= 50+2=?2cm實(shí)船： 貨艙段為⊥ 40125A= cm2（滿足）機(jī)艙段為⊥ ?A= cm2（滿足）船端為 ⊥ 58A= cm2（滿足） 旁內(nèi)龍骨根據(jù)文獻(xiàn)[1] 旁內(nèi)龍骨的高度與該處肋板高度相同。其腹板的厚度 t 和面板的剖面積 A，應(yīng)不小于按下列各式計(jì)算所得之值：t=+5= 50+5=?A=+5= 50+5= cm2貨艙區(qū)：⊥ A=