船舶结构强度课程设计说明书要点.docx
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船舶结构强度课程设计说明书要点
重庆交通大学航海学院
船舶强度与结构设计
课程设计说明书
课题：
船舶强度与结构设计
专业：
10船舶与海洋工程
班级：
四班
学号：
10960201
学生姓名：
王雪
指导教师：
杨敬东
日期：
2013.6.25
一、船体结构设计任务书
二、船体结构尺寸确定
1、外板
2、甲板
3、双层底
4、舷侧骨架
5、甲板骨架
6、支柱
三、第二货舱中剖面结构图
四、参考文献
船体结构设计任务书
1、按CCS颁布的《钢质海船入级与建造规范》（2009年）设计下述船舶的船中剖面结构（船型：
双甲板尾机型干货船）
船长L99.0米
船宽B16.4米
型深D9.3米
吃水d6.5米
排水量7500吨
L/B6.036585>5
B/D1.76<2.5
方形系数Cb0.70＞0.6（满足规范要求）
2、与设计有关的条件
该船主要装运杂货。
上甲板舱口两侧及货舱船底采用纵骨架式结构，其余采用横骨架式。
甲板间高H3米
纵股间距s自9#~131#肋位，700毫米；其余600毫米
双层底高h第一货舱2.2米；其余1.3米
舱口宽度b8米
舱口长度l16米
最大静水弯矩（压载出港）14276t.m
舱容系数η1.51立方米/T（即装载率r=0.66T/立方米）
上甲板货物计算载荷p1.3T/立方米
3、课程设计报告要求
（1）编制船体结构设计计算书
（2）绘制设计横剖面的结构图
用1:
50比例绘制。
船体结构尺寸确定
一、外板厚度计算校核
1.船底板
（1）按规范2.3.1.3要求，船底为纵骨架式时其船中部0.4L区域的船底板厚度应不小于下式计算所得之值：
mm；
mm
式中：
s=0.7m,L=99m,d=6.50m,Fb=1.0,
按2.3.1.2规定，h1=0.26C,计算时取不大于0.2d;
按2.2.3.1规定，
h1=0.26c=0.26×7.9=2.054m
因2.054大于0.2d=0.2×6.5=1.3m，因此取h1=1.3m
所以得:
实取t=12mm
（2）离船端0.075L区域内的船体板厚度t按规范2.3.1.4要求应不小于按下式计算所得之值：
mm
式中:
L——船长,m；
s——肋骨或纵骨间距,m，计算时取值应不小于；
——肋骨或纵骨的标准间距,m
根据1.2.8。
1规范sb=0.0016L+0.5=0.0016*99+0.5=0.6584
则:
t=（0.035L+6）=（0.035×99+6）×=9.465mm
实取t=10mm
按规范2.3.1.5要求，船中部0.4L区域的船底板厚度应不小于端部船底板厚度，则本船要求的基本板厚为t=10.9480mm。
本船船底板厚度实取t=14mm，满足规范要求。
2、平板龙骨：
按规范2.3.2.2规定，平板龙骨厚度应按中部船底板厚度增加2mm，则要求平板龙骨厚度t=12.9480mm，且均不小于相邻船底板厚度。
按2.3.2.1规定，平板龙骨宽度应不小于下式之值：
b=900+3.5L
式中:
L-船长，m。
平板龙骨的宽度不必大于1800mm。
平板龙骨的宽度应在整个船长内保持不变。
式中：
L=99
则：
b=900+3.5×99=1246.5mm
本船实取平板龙骨厚度t=16mm，宽度b=1500mm，满足规范要求。
3、舭列板：
按2.3.3.1规定，舭列板为横骨架式时其厚度应不小于按2.3.1.2计算所得之值：
式中：
s-肋骨间距（m）,计算时取值应不小于纵骨的标准间距sb。
d-吃水，m。
L-船长，m;但计算时取不必大于200m。
Fb-折减系数，见本章2.2.5.7；
m，其中，s为0.7m;S为船底桁或龙骨间距，1.4m；
h1=0.26C,计算时取不大于0.2d；
C—系数，见本章第2节2.2.3.1。
式中：
L=99s=0.7sb=0.6584Fb=1.0d=6.5S=1.4
则：
E=1.25m
h1=0.26C=0.26×C=0.26×7.9=2.054m
又不大于h1=0.2d=0.2×6.5m=1.3m所以h1取1.3m
则：
t1=10.84mm
t2=13.685mm
船实取舭列板厚度为t=16mm，满足规范要求。
4、舷侧外板：
本船舷侧采用横骨架式结构，按规范2.3.4.2要求进行计算,船中部0.4L区域内舷侧外板厚度t应符合下列规定：
（1）、距基线以上舷侧外板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值：
mm
mm
式中：
L=99;s=0.7;sb=0.6584;Fd=1;d=6.5;S=2.5
E=1.0784m;h2=0.5C=0.5×C=0.5×7.9=3.95m
又不大于h2=0.36d=0.36×6.5m=2.34m所以h2取2.34m。
则：
t1=9.9868mm
t2=8.7412mm
所以t=12mm
（2）、距基线以下舷侧外板厚度应不小于下两式计算之值：
mm
mm
式中：
L=99;s=0.7;sb=0.6584;Fd=1d=6.5S=2.5
E=1.0694h1=1.3m
则：
t1=9.85mm;
t2=12.32mm;
所以t=16mm
⑶、距基线至区域内的舷侧外板厚度t，由上述计算所得之值用内插法求得。
5.舷顶列板
（1）按规范2.3.5.1要求，舷顶列板的宽度应不小于：
b=800+5L=800+5×99=1295mm，
但不必大于1800mm。
则本船舷顶列板宽度实取b=1500mm，符合规范要求。
（3）按规范2.3.5.2要求，舷侧为横骨架式时，船中0.4L区域内舷顶列板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值：
mm
mm
式中：
L1=L=99m；s=0.7m；Fd=1.0；E=1.0694；
则：
mm；
mm;
在船中部0.4L区域内的舷顶列板的厚度，在任何情况下均不小于强力甲板边板厚度的0.8倍，也不小于相邻舷侧外板的厚度。
舷顶列板的厚度可逐渐向两端过渡到端部的舷侧外板厚度。
宽度按2.3.5.1规定应b≥0.1D=0.1×9=0.9m。
本船舷顶列板厚度实取t=16mm，满足规范要求。
6.局部加强
按照规范2.3.6.1要求，与艉柱连接的外板、轴榖处的外板以及多推进器架托掌固定处的外板厚度，应不小于端部厚度的1.5倍，也不小于中部外板的厚度。
则：
t=1.5×9.465=14.20mm
本船该区域的外板厚度实取t=16mm，满足规范要求。
7.内底板
（1）按规范2.6.9.1要求，内底板厚度应不小于以下各式计算之值：
船中部0.4L区域：
t=0.04L+5s+2.1
机舱区域：
t=0.055L+4.8
式中：
L=99m，s=0.7m
则：
船中部0.4L区域：
t=0.04×99+5×0.7+2.1=9.56mm;
机舱区域：
t=0.055×99+4.8=10.245mm;
（2）按规范2.6.13.1要求，内底板的厚度应按2.6.9.1公式计算，但计算可减小1mm。
则：
船中部0.4L区域：
t=8.56mm
机舱区域：
t=9.245mm
本船内底板厚度实取：
机舱区域：
t=12mm，满足规范要求。
其余区域：
t=12mm，满足规范要求。
8.首柱、球鼻首前端和锚链筒出口处两侧外板
（1）按规范2.14.1.2要求，钢板焊接首柱在夏季载重线以上0.5m处一下区域的板厚t应不小于按下式计算所得之值：
t=0.08L+5.5mm
式中：
L=99m，则：
t=0.08×99+5.5=13.42mm
（2）按规范2.14.5.1要求，球鼻前端以及易受锚和锚链碰损部分的外板应予以增厚，加厚板的厚度可取为钢板首柱的厚度。
本船以上部位的厚度实取t=16mm，满足规范要求
二、甲板
1.强力甲板
（1）按规范2.4.2.1要求，开口线外强力甲板厚度t，除应符合中剖面模数要求外，还应不小于按下列各式计算所得之值：
mm
mm
式中：
s=0.7m，L1=L=99m，Fd=1.0
则：
mm
mm
本船该区域内强力甲板厚度实取t=12mm，满足规范要求。
（2）按规范2.4.2.2要求，在开口边线以及离船端0.075L区域内的强力甲板，其厚度应不小于按下式计算所得之值：
mm
式中：
s=0.7m，L=99m
则：
mm
本船该区域内的强力甲板厚度实取t=12mm，满足规范要求。
（3）甲板边板（2.4.3）
按规范2.4.3.1要求，在船中部0.4L区域内的强力甲板宽度，应不小于（6.8L+500）mm，但不必大于1800mm；强力甲板边板在端部的宽度，应不下于船中部宽度的65%。
强力甲板的边板厚度应不小于强力甲板厚度。
则：
船中部0.4L区域：
b1=6.8L+500=6.8×99+500=1173.2mm
船端部：
b2=0.65b1=0.65×1173.2=762.58mm
本船强力甲板边板实取12×1500mm；满足规范要求。
2.上层建筑及甲板室甲板厚度
根据规范（2.17.5.4）
mm,且不小于5mm
其中L=99m,s=0.7m;sb=0.6584;tc干燥处tc=1;其他tc=0；C可取：
第一层：
5.5；第二层：
5.0；第三层：
4.5；
则：
第一层干燥处t=6.7044mm，其他t=7.7044mm；
第二层干燥处t=6.1894mm,其他t=7.1894mm;
第三层干燥处t=5.6744mm，其他t=6.6744mm;
可统一取8mm。
3．首楼甲板
根据规范（2.17.5.5）
首楼甲板厚度应不小于
t=0.02L+6*1.03=8.16mm
实取t=10mm。
4.驾驶甲板
t=0.02L+C=6.98mm；
式中C=5.0；
实取t=8mm。
5.顶棚甲板
t=0.02L+C=6.48mm；
式中C=4.5；
实取t=8mm
三、船底骨架
1.中桁材
按照规范2.6.10.1要求，中桁材的高度和厚度符合规范2.6.2.1和2.6.2.2要求。
（1）按规范2.6.2.1要求，中桁材高度应不下于按下式计算所得之值：
mm，且不小于650mm
式中：
B=16.4m，d=6.5m
则：
mm
本船中桁材高度实取h=1000mm，满足规范要求。
（2）按照规范2.6.2.2要求，中桁材的厚度应不小于下属规定：
1）船中部0.4L区域内：
t=0.0077h0+4mm
式中：
h0=983mm，则t=0.0077×983+4=11.5691mm
2）船端0.075L区域内中桁材厚度比船中部0.4L区域内中桁材厚度减少2mm
即，t=11.5691-2=9.5691mm；
3）炉舱内中桁材厚度应较船中部0.4L区域内中桁材增厚2.5mm
即，t=11.5691+2.5=14.0691mm
本船中桁材厚度实取：
机舱区域t=16mm，满足规范要求；
其余区域t=14mm，满足规范要求。
2.旁桁材
由于本船船宽为16.4m，则只设置左右各一道旁桁材。
按照规范2.6.10.2要求，旁桁材厚度应满足2.6.4.1要求，即其厚度可比中桁材厚度减少3mm。
即：
船中部0.4L区域：
t=11.5691-3=8.5691mm；
船端部0.075L区域：
t=9.5691-3=6.5691mm；
机舱区域：
t=1
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