【正文】 1500噸淺吃水貨船船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)書 概述本船是1500噸級(jí)普通運(yùn)輸貨船，為鋼質(zhì)單甲板，球鼻船首，雙尾鰭、雙機(jī)、雙槳、雙舵的尾機(jī)型淺吃水江海直達(dá)貨船。全船共兩個(gè)貨倉，設(shè)短首樓和尾樓。主要承運(yùn)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(dá)航線，航區(qū)為海規(guī)工類及河規(guī)A級(jí)。本設(shè)計(jì)需要完成該船的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，包括船體結(jié)構(gòu)規(guī)范計(jì)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(jià)估算等。從而鞏固加深所學(xué)專業(yè)知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐融匯所學(xué)專業(yè)知識(shí)，提高專業(yè)技能，培養(yǎng)工程素質(zhì)以及獨(dú)立完成工作的能力。 貨船的設(shè)計(jì)要求 船舶主要數(shù)據(jù)總長： 垂線間長： 型寬： 型深： 設(shè)計(jì)吃水： 結(jié)構(gòu)吃水： 梁拱： 方形系數(shù)： （設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)雙槳尾機(jī)型江海直達(dá)雜貨船，全船共分為兩個(gè)貨倉，共分兩個(gè)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(jī)艙、首、尾尖艙均采用橫骨架式。本船滿足B級(jí)冰區(qū)加強(qiáng)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(jí)，海浪不超過2級(jí)。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(jì)航速時(shí)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(hào)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(yuǎn)鏡箱、高腳扶手椅；報(bào)務(wù)室：設(shè)工作臺(tái)、園轉(zhuǎn)椅；海圖室：設(shè)海圖桌、文件柜、園轉(zhuǎn)椅； 貨船設(shè)計(jì)要求的分析本船為1500噸級(jí)淺吃水貨船，可實(shí)現(xiàn)江海聯(lián)運(yùn)，因此在進(jìn)行主要構(gòu)件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核的時(shí)候采用《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范（2006）》進(jìn)行計(jì)算。在《規(guī)范》中，根據(jù)本船的特點(diǎn)（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(jī)艙、首、尾尖艙均采用橫骨架式。）找到對(duì)應(yīng)的規(guī)定，根據(jù)《規(guī)范》所要求對(duì)相應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算，從而得到各個(gè)構(gòu)件的要求尺寸。通過對(duì)任務(wù)書的分析，分部位計(jì)算出各個(gè)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(gè)方面人員，物品以及其他各種費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述船體強(qiáng)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(gè)整體來研究其強(qiáng)度的問題稱為船體總強(qiáng)度問題。船舶局部強(qiáng)度則是把船舶整體分為各個(gè)部件，分別按照其所在相應(yīng)位置，所受力情況來進(jìn)行計(jì)算強(qiáng)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(diǎn)，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(jì)通常是在船舶基本設(shè)計(jì)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(jìn)行的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在這個(gè)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(jì)是合理的選擇結(jié)構(gòu)材料，保證結(jié)構(gòu)具有必須的強(qiáng)度和剛性的情況下，使結(jié)構(gòu)重量最輕。在進(jìn)行校核的過程中，根據(jù)《規(guī)范》進(jìn)行相應(yīng)構(gòu)件的計(jì)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(yùn)載能力，并承受和傳遞各種橫向載荷，參與骨架局部強(qiáng)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(shí)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(duì)保證船體總強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)肋骨與甲板強(qiáng)橫梁、底肋板組成橫向鋼架，對(duì)保證船體橫向強(qiáng)度與剛度有利。主要承受的外力有：由總縱彎曲時(shí)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(dòng)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(gè)個(gè)的單獨(dú)艙室供裝貨、載客和安裝機(jī)電設(shè)備等用。可以用來保證船舶與平臺(tái)的抗沉性，增強(qiáng)船體的強(qiáng)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(jī)艙棚、活動(dòng)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(kuò)大駕駛?cè)藛T視野；增加船舶儲(chǔ)備浮力；減小甲板上浪；圍弊機(jī)艙開口；如果上層建筑長度足夠時(shí)，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(qiáng)度。 基本結(jié)構(gòu)計(jì)算書在計(jì)算過程中要用到的主尺度：計(jì)算船長L 83m型 寬B 型 深D 設(shè)計(jì)吃水d 肋距S 尾至6 600mm 6至114 650mm 114至首 600mm 總體強(qiáng)度計(jì)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(jì)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(shí)取W0=1012cm3根據(jù)《規(guī)范》 船中剖面對(duì)水平中和軸的慣性矩I應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得之值:I = 3W0 L cm4式中：W0—— 計(jì)算所得的船中最小剖面模數(shù)，cm3；L ——船長，83m。I=3101283= 實(shí)?。篒=1016 cm4 局部強(qiáng)度計(jì)算 外板船底板按《規(guī)范》 船底為縱骨架式時(shí), 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：t1= (L + 230) mmt2= 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。d ——吃水,。L ——船長, 83m， 計(jì)算時(shí)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(shí)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(jì)算所得之值:t = ( + 6) mm式中:L——船長,83m；s ——肋骨或縱骨間距,，計(jì)算時(shí)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(shí)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(jì)算所得之值:t1= ( L + 170 ) mmt2= 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；d——吃水,；L——船長,83m。 但計(jì)算時(shí)取不必