【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殘留水泥每年的損失在百分之五以上，散裝水泥有著運量大、損耗少、成本低、污染少等優(yōu)點，所以現(xiàn)在水泥的運輸是以散裝運輸為主。運輸水泥主要是以船舶運輸?shù)?，目前我國散裝水泥運輸系統(tǒng)總體落后，根本無法滿足當今水泥運輸發(fā)展的需要，因此發(fā)展散裝水泥運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施，也昭示著我國在散裝水泥船運輸方面的發(fā)展趨勢，但是目前發(fā)展仍然較為緩慢 [3]。水泥運輸船的結構都是以中小型為主，目前的發(fā)展還處于比較初級的階段。傳統(tǒng)的水泥船傳統(tǒng)的水泥船只能裝運單一的散裝水泥，一般為單向運輸，以沿?；蚪筮\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械設備要安裝在貨艙底部，因此船舶裝卸貨設備投資大，貨艙內設備占據(jù)有效艙容大，設備維護保養(yǎng)困難。目前水泥運輸船的發(fā)展趨勢是采用的是氣力負壓吸附式卸船設備。如果船舶設計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小顆粒散貨，以保證返航不會空放，提高經濟效益。這種普通散貨船和傳統(tǒng)水泥船的結合，其顯著的特點是平坦的貨艙底，有貨艙口和艙口蓋，有水泥專用裝卸設備；既有普通散貨船適貨性廣的特點，清艙后可以裝載其它散雜貨，可大大降低經營風險，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)有卸船設備的弊病 [4]。 總而言之，目前國際國內對建材的需求，發(fā)展水泥運輸船是極其有必要的，而且水泥船的發(fā)展趨勢是罐裝的采用氣力負壓吸附式卸船設備，和本次畢業(yè)設計的課題非常吻合，因此這次設計是符合當今船型發(fā)展的需求的。1 總體部分 設計要求和母型資料 設計任務書主要參數(shù)：船名：50m 水泥運輸船航區(qū)：Ⅲ類航區(qū)船型：鋼質、單甲板、單機、單槳、單舵、柴油機驅動的尾機型用途：主要裝載散裝水泥，并帶有裝卸設備，裝卸效率較高主尺度： 垂線間長 LPP 型寬 B 設計吃水 d 型深 D 船級與船籍：CCS 中國主機：6NSCM 型船用柴油機 1 臺，額定功率 900PS，額定轉速 1000r/min航速/功率儲備：不低于 船體結構(材料\結構形式等)：鋼質焊接、橫骨架結構形式設備要求：按法規(guī)和規(guī)范要求配置設計內容：結構規(guī)范設計：根據(jù)規(guī)范計算外板、甲板、圍板等板材的最小厚度，確定各個板材的厚度；計算各個型材的最小剖面模數(shù)確定各種型材的規(guī)格，以及各個部位的加強等。相關圖紙繪制：根據(jù)結構規(guī)范設計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、基本結構圖、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 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 輪機長室 1 艇甲板4 儲物艙 1 艉樓甲板5 儲物室 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 舵機艙 1 4000mm 平臺12 錨鏈艙 1 主甲板13 貨艙 6 船底~主甲板表 12 液體艙序號 名稱 儲存物 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： 設計吃水： 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 型線生成設計船的參數(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，且和母型船的設計吃水相同，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。又因為該船并沒有明顯的平行中體，不能用加平行中體的方法來增加船長。本設計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計船的 5 米，而由于設計吃水相同，而高度方向縮放的比例一般以設計吃水為準，因此設計船半寬和高度的型值保持不變，船長按比例放大。由于設計船和母型船的長度相差很小，因此新設計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 結構部分 結構規(guī)范設計計算本船為 50 米水泥運輸船，為鋼質單底尾機艙型船舶。本計算按文獻[1]有關要求進行計算和校核。設計船舶主尺度：總長： 兩柱間長： 型寬： 型深： 設計吃水： 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[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。因此計算船長取 L=50m。根據(jù)文獻[6]：C=+4= =),6(1Minh?= )3.,5(2i== =+ = 船底板（1）船中部 區(qū)域：根據(jù)文獻[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，船中部 區(qū)域內的船底板厚度 t 應不小于按下列兩式計算所得之值(計算時肋骨間距應不小于標準間距) ： bFsEt)170(??? = （50+170）/?= bFhdst)(?? = ? =實取 t=9mm式中： s——肋骨間距，計算時取值應不小于肋骨的標準間距，肋骨標準間距為，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??=，計算時取不大于 ；hC——系數(shù)，見規(guī)范 。取 C=。（2）離船端 區(qū)域內：根據(jù)文獻[1] 離船端 區(qū)域內的船底板厚度 t 應不小于按下式計算所得之值： bSsLt)6035.(?? =（ 50+6）? =實取 t=9mm式中： s ——縱骨間距，計算時取值應不小于縱骨的標準間距，取 s=；d ——吃水，；L——船長，50m； ——折減系數(shù)，取 =1；bFbF=，計算時取不大于 。1h 平板龍骨：根據(jù)文獻[1] 平板龍骨的寬度 b 應不小于按下式計算所得之值：b=900+ =900+ 50?=1075mm式中： L——船長，50m 。根據(jù)文獻[1] 平板龍骨的厚度不應小于所要求的船底板厚度加 2mm，且均應不小于相鄰船底板的厚度。平板龍骨的寬度不必大于 1800mm，平板龍骨的寬度應在整個船長內保持不變，因此厚度取 t=11mm。實取 111500mm 舭列板：根據(jù)文獻[1] ，本船為橫骨架式，舭列板厚度應不小于下列計算所得： bFLsEt)170(??? = （50+170）/?= bhdst)(?? = ? =實取 t=9mm 舷側外板：根據(jù)文獻[1] 、 舷側外板系指從舭列板至舷頂列板之間的外板。本船舷側為橫骨架式，船中部 區(qū)域內舷側外板厚度 t 應符合下列規(guī)定：(1) 距基線 3/4D：距基線 3/4D 以上的舷側外板厚度 t 應不小于按下列兩式計算所得之值： d11)0(??? = （50+110）/? = bFhdst)(?? = ? =實取 t=9mm(2) 距基線 1/4D 以下：距基線 1/4D 以下的舷側外板厚度 t 應不小于按下列兩式計算所得之值： bFLEt)10(??? = （50+110）/? = bFhdst)(?? = ? =實取 t=9mm(3) 距基線 D/4 至距基線 4/3D 區(qū)域內的舷側外板厚度 t，由上述計算所得之值用內插法求得。實取 t=9mm式中：s ——縱骨間距，計算時取值應不小于縱骨的標準間距，取 s=；d ——吃水，；L——船長，50m；， ——折減系數(shù)，取 =1， =1；FdbFd，其中， S 為舷側縱桁間距， ；21sE??=，計算時取不大于 ， =，計算時取不大于 ；h2hC——系數(shù)，見規(guī)范 。取 C=。 舷頂列板：根據(jù)文獻[1] 舷頂列板的寬度應不小于：b=800+5L mm，但也不必大于 1800mm b=800+5 50=1050mm?根據(jù)文獻[1] 本船舷側為橫骨架式，船中 區(qū)域內舷頂列板厚度 t 應不小于按下列兩式計算所得之值： d11)0(??? = （50+110）/? = ??Lst = =實取 121200mm式中：s ——肋骨間距，計算時取值應不小于縱骨的標準間距，取 s=；L——船長，50m；，其中， S 為舷側縱桁間距， ，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 應不小于按下式計算所得之值：t =+ = 50+? =本船首柱板厚實?。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 強力甲板根據(jù)文獻[1] 開口邊線外強力甲板厚度 t，除應符合中剖面模數(shù)要求外，還應不小于按下列各式計算所得之值（本船為橫骨架式）： d11)0(??? = （50+110）/? = ??Lst = ? =實取 t=14mm式中 ：s ——肋骨間距，計算時取值應不小于縱骨的標準間距，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[1] 在開口邊線以內及離船端 區(qū)域內的強力甲板，其厚度 t 應不小于按下式計算所得之值：??Lst= ?=式中：s ——肋骨間距，計算時取值應不小于縱骨的標準間距，取 s=；L——船長，50m；強力甲板(包括端部甲板)的最小厚度 t 應不小于 6mm。實取 t=8mm 甲板邊板根據(jù)文獻[1] 在船中部 區(qū)域內的強力甲板邊板寬度，應不小于（但不必大于 1800mm ）： (+500)=840mmL——船長，50m。實取 141500mm 甲板開口根據(jù)文獻[1] 、 當強力甲板上貨艙開口的角隅是拋物線形或橢圓形時，角隅處的甲板不需加厚板，但應符合規(guī)范中圖 1 的規(guī)定。 口70圖 1當強力甲板上的貨艙開口的角隅是圓形時，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，但對于艙口圍板處未設置甲板縱桁者不小于 1/10。如甲板伸進艙口圍板內，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較強力甲板增加4mm，即 t≥+4=。 實取 R350，t=12mm 單層底 中內龍骨根據(jù)文獻[1] 在船舶中縱剖面處應設置中內龍骨。中內龍骨的高度應等于肋板的高度，其腹板厚度 t 和面板剖面積 A 應不小于按下列各式計算所得之值：(1)在船中部 區(qū)域內：t=+= 50+=?A=+2= 50+2= cm2式中 L——船長，50m 。(2)在船端 區(qū)域內：t=+= 50+=?A== 50= cm2式中 L——船長，50m 。(3)根據(jù)文獻[1] 、 在機艙內，中內龍骨腹板厚度如下計算：t=++1=A=+2= 50+2=?2cm實船： 貨艙段為⊥ 40125A= cm2（滿足）機艙段為⊥ ?A= cm2（滿足）船端為 ⊥ 58A= cm2（滿足） 旁內龍骨根據(jù)文獻[1] 旁內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，應不小于按下列各式計算所得之值：t=+5= 50+5=?A=+5= 50+5= cm2貨艙區(qū)：⊥ A=