【正文】 1500噸淺吃水貨船船體結(jié)構(gòu)設(shè)計書 概述本船是1500噸級普通運輸貨船，為鋼質(zhì)單甲板，球鼻船首，雙尾鰭、雙機、雙槳、雙舵的尾機型淺吃水江海直達貨船。全船共兩個貨倉，設(shè)短首樓和尾樓。主要承運大宗散貨、雜貨、普通包裝的鋼材、集裝箱等貨物。本船航行于黑龍江、松花江至我國南北沿海，以及日本、朝鮮、東南亞等江海直達航線，航區(qū)為海規(guī)工類及河規(guī)A級。本設(shè)計需要完成該船的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，包括船體結(jié)構(gòu)規(guī)范計算；繪制主要橫剖面圖；繪制基本結(jié)構(gòu)圖；船體鋼材估算；船舶造價估算等。從而鞏固加深所學(xué)專業(yè)知識，結(jié)合生產(chǎn)實踐融匯所學(xué)專業(yè)知識，提高專業(yè)技能，培養(yǎng)工程素質(zhì)以及獨立完成工作的能力。 貨船的設(shè)計要求 船舶主要數(shù)據(jù)總長： 垂線間長： 型寬： 型深： 設(shè)計吃水： 結(jié)構(gòu)吃水： 梁拱： 方形系數(shù)： （設(shè)計吃水） （結(jié)構(gòu)吃水）結(jié)構(gòu)吃水垂線間長： 結(jié)構(gòu)吃水水線長： 計算船長： 83m肋距： 尾至6 600mm 6至114 650mm 114至首 600mm縱骨間距： 上甲板貨艙區(qū)域 550至650mm 頂邊艙舷側(cè) 500mm 頂邊艙斜板 600mm 雙層底區(qū)域 650mm甲板間高 上甲板至首樓甲板 上甲板至尾樓甲板 尾樓甲板至駕駛甲板 (8至24) (24至29) 駕駛甲板至羅徑甲板 結(jié)構(gòu)概況本船為單甲板，雙機雙槳尾機型江海直達雜貨船，全船共分為兩個貨倉，共分兩個貨艙，共設(shè)四道水密艙室壁，貨倉區(qū)域結(jié)構(gòu)形式為雙層底、雙殼結(jié)構(gòu)。雙殼結(jié)構(gòu)由兩部分組成，從基線起向上四米為舷側(cè)深艙；四米以上至甲板為頂邊艙，貨艙區(qū)域甲板開口線以外和雙層底骨架以及頂邊艙結(jié)構(gòu)采用縱骨架式；甲板開口線以內(nèi)，深艙和舭部結(jié)構(gòu)以及機艙、首、尾尖艙均采用橫骨架式。本船滿足B級冰區(qū)加強的要求。 主要性能航速：本船在新船狀態(tài)，無淺吃水影響，風(fēng)力不超過薄氏風(fēng)標(biāo)3級，海浪不超過2級。油耗：在常用功率情況下，；續(xù)航力和自持力：本船在滿載狀態(tài)設(shè)計航速時的續(xù)航距離為4000海里，自持力為20天。 舾裝設(shè)備錨設(shè)備：首錨，1750公斤斯貝克錨3只；系泊設(shè)備：托索，鋼索1跟，長190米；系船索，鋼索1跟，長160米；舵設(shè)備：本船采用2只懸掛式流線型平衡舵，舵的剖面形式為小魚尾型。，%。舵為鋼板組合結(jié)構(gòu)，舵葉上端與舵桿用鏈連接。救生設(shè)備：。設(shè)置救生筏5只，帶自亮浮燈救生圈5只，帶自亮浮燈及煙霧信號救生圈2只，帶救生浮索救生圈2只，救生衣5件，設(shè)保溫救生服30件。消防用品等其他設(shè)備均按《規(guī)范》配備。 主要艙室設(shè)備駕駛室：設(shè)旗箱、望遠鏡箱、高腳扶手椅；報務(wù)室：設(shè)工作臺、園轉(zhuǎn)椅；海圖室：設(shè)海圖桌、文件柜、園轉(zhuǎn)椅； 貨船設(shè)計要求的分析本船為1500噸級淺吃水貨船，可實現(xiàn)江海聯(lián)運，因此在進行主要構(gòu)件結(jié)構(gòu)強度校核的時候采用《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范（2006）》進行計算。在《規(guī)范》中，根據(jù)本船的特點（雙殼，從基線起向上四米為舷側(cè)深艙；四米以上至甲板為頂邊艙，貨艙區(qū)域甲板開口線以外和雙層底骨架以及頂邊艙結(jié)構(gòu)采用縱骨架式；甲板開口線以內(nèi)，深艙和舭部結(jié)構(gòu)以及機艙、首、尾尖艙均采用橫骨架式。）找到對應(yīng)的規(guī)定，根據(jù)《規(guī)范》所要求對相應(yīng)公式進行計算，從而得到各個構(gòu)件的要求尺寸。通過對任務(wù)書的分析，分部位計算出各個區(qū)域鋼材重量，從而得到最終的剛才消耗量。最后將造船所需各個方面人員，物品以及其他各種費用進行統(tǒng)計。完成畢業(yè)設(shè)計。2結(jié)構(gòu)設(shè)計 船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計概述船體強度的任務(wù)是研究船體結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力和變形的規(guī)律。把船體作為一個整體來研究其強度的問題稱為船體總強度問題。船舶局部強度則是把船舶整體分為各個部件，分別按照其所在相應(yīng)位置，所受力情況來進行計算強度。船體是由板和型材組成的薄壁結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)所處的位置和受力特點，人為地將它分成船體板架、甲板板架、船側(cè)板架和艙壁板架等。船體結(jié)構(gòu)設(shè)計通常是在船舶基本設(shè)計完成之后，已知船舶主尺度、船體型線、船舶建筑型式、甲板層數(shù)、內(nèi)底分布、艙壁位置和艙室用途之后進行的。結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是在這個基礎(chǔ)上決定船體結(jié)構(gòu)型式、構(gòu)件尺寸和連接方法的。成功的畢業(yè)設(shè)計是合理的選擇結(jié)構(gòu)材料，保證結(jié)構(gòu)具有必須的強度和剛性的情況下，使結(jié)構(gòu)重量最輕。在進行校核的過程中，根據(jù)《規(guī)范》進行相應(yīng)構(gòu)件的計算，并根據(jù)所得結(jié)果畫出結(jié)構(gòu)圖。 基本結(jié)構(gòu)及用途外板：外板指船底部、舭部、舷部外殼板，由于船體沿肋骨圍長的曲率變化較大，鋼板的長邊通常沿船長方向布置，便加工成型。它用于形成船體外形及保證船體水密；直接承受水壓力，使船舶具有漂浮及運載能力，并承受和傳遞各種橫向載荷，參與骨架局部強度。底部結(jié)構(gòu)：船底是船體等值梁的下緣，承受很大的總縱彎曲應(yīng)力，還承受著及其重量、貨物重量、壓載水及舷外水的壓力等橫向載荷。甲板：甲板與外板共同組成船體主體。承受總縱彎曲時的正應(yīng)力；承受橫向載荷：如人員、設(shè)備重量及甲板上浪的水壓力等；承受甲板上的集中載荷：如甲板上的集中荷重、上層支柱傳來的集中力等。上甲板對保證船體總強度起重要作用，下甲板主要承受貨物重量。舷側(cè)結(jié)構(gòu)：橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)由普通肋骨與強肋骨交替布置，并設(shè)置舷側(cè)縱桁組成交替肋骨制的舷側(cè)結(jié)構(gòu)。因有相當(dāng)數(shù)量的強肋骨與甲板強橫梁、底肋板組成橫向鋼架，對保證船體橫向強度與剛度有利。主要承受的外力有：由總縱彎曲時產(chǎn)生的彎矩與剪切力；垂直作用于舷側(cè)外板并與浸水深度成比例的舷外水壓力；由底部及甲板傳遞來的壓縮力；波浪的沖擊力、爆炸波的沖擊力、振動及各種偶然性的撞擊力等橫向載荷。艙壁：由艙壁板和骨架組成，是用來分隔船體內(nèi)部空間，把船體分成一個個的單獨艙室供裝貨、載客和安裝機電設(shè)備等用?？梢杂脕肀ＷC船舶與平臺的抗沉性，增強船體的強度與剛度，可以防止火災(zāi)與毒氣蔓延。上層建筑是建立在船舶主體上甲板之上的任何艙室結(jié)構(gòu)。包括船樓、甲板室、機艙棚、活動艙口蓋等。上層建筑與船舶的航海性能及居住條件密切相關(guān)?？梢宰鳛樨泜}使用；由利于擴大駕駛?cè)藛T視野；增加船舶儲備浮力；減小甲板上浪；圍弊機艙開口；如果上層建筑長度足夠時，它可以全部或部分地參與主體的總縱彎曲，提高船體的總縱強度。 基本結(jié)構(gòu)計算書在計算過程中要用到的主尺度：計算船長L 83m型 寬B 型 深D 設(shè)計吃水d 肋距S 尾至6 600mm 6至114 650mm 114至首 600mm 總體強度計算根據(jù)《規(guī)范》 船中最小剖面模數(shù)W0應(yīng)不小于按下式計算所得之值：W0= CL2B(Cb + ) cm3式中: C——系數(shù)， 選??；+4= （L不大于90m）Cb——；L ——船長,m。 選取83mB——船寬,m。W0=832(+)= 實取W0=1012cm3根據(jù)《規(guī)范》 船中剖面對水平中和軸的慣性矩I應(yīng)不小于按下式計算所得之值:I = 3W0 L cm4式中：W0—— 計算所得的船中最小剖面模數(shù)，cm3；L ——船長，83m。I=3101283= 實?。篒=1016 cm4 局部強度計算 外板船底板按《規(guī)范》 船底為縱骨架式時, 區(qū)域內(nèi)的船底板厚度t 應(yīng)不小于按下列兩式計算所得之值：t1= (L + 230) mmt2= 式中:s ——縱骨間距,，計算時取值應(yīng)不小于縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距。d ——吃水,。L ——船長, 83m， 計算時取不必大于190m。Fb——，h1= , 。C——系數(shù)，見本章第2 。C = + 4=, 當(dāng)L ＜ 90m 所以h1=t1=(83+230) =t2==實取t=9mm根據(jù)《規(guī)范》 區(qū)域內(nèi)的船底板厚度t 應(yīng)不小于按下式計算所得之值:t = ( + 6) mm式中:L——船長,83m；s ——肋骨或縱骨間距,，計算時取值應(yīng)不小于Sb；Sb——肋骨或縱骨的標(biāo)準(zhǔn)間距,。t=83+6=實取t=9mm 按《規(guī)范》 橫骨架式區(qū)域內(nèi)的船底板厚度t 應(yīng)不小于按下列兩式計算所得之值:t1= ( L + 170 ) mmt2= 式中:s——肋骨間距, 計算時取值應(yīng)不小于肋骨的標(biāo)準(zhǔn)間距；d——吃水,；L——船長,83m。 但計算時取不必