船舶结构强度课程设计报告说明书要点Word下载.docx

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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区域的船体板厚度t按规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，满足规要求。

2、平板龙骨：

按规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

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：

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。

L=99s=0.7sb=0.6584Fb=1.0d=6.5S=1.4

E=1.25m

h1=0.26C=0.26×

C=0.26×

又不大于h1=0.2d=0.2×

6.5m=1.3m所以h1取1.3m

t1=10.84mm

t2=13.685mm

船实取舭列板厚度为t=16mm，满足规要求。

4、舷侧外板：

本船舷侧采用横骨架式结构，按规2.3.4.2要求进行计算,船中部0.4L区域舷侧外板厚度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：

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。

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：

sb=0.6584;

Fd=1d=6.5S=2.5

E=1.0694h1=1.3m

t1=9.85mm;

t2=12.32mm;

所以t=16mm

⑶、距基线

至

区域的舷侧外板厚度t，由上述计算所得之值用插法求得。

5.舷顶列板

（1）按规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，符合规要求。

（3）按规2.3.5.2要求，舷侧为横骨架式时，船中0.4L区域舷顶列板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值：

L1=L=99m；

s=0.7m；

Fd=1.0；

E=1.0694；

mm;

在船中部0.4L区域的舷顶列板的厚度，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，满足规要求。

6.局部加强

按照规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。

t=1.5×

9.465=14.20mm

本船该区域的外板厚度实取t=16mm，满足规要求。

7.底板

（1）按规2.6.9.1要求，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

L=99m，s=0.7m

t=0.04×

99+5×

0.7+2.1=9.56mm;

t=0.055×

99+4.8=10.245mm;

（2）按规2.6.13.1要求，底板的厚度应按2.6.9.1公式计算，但计算可减小1mm。

t=8.56mm

t=9.245mm

本船底板厚度实取：

t=12mm，满足规要求。

其余区域：

8.首柱、球鼻首前端和锚链筒出口处两侧外板

（1）按规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

L=99m，则：

t=0.08×

99+5.5=13.42mm

（2）按规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，满足规要求

二、甲板

1.强力甲板

（1）按规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：

s=0.7m，L1=L=99m，Fd=1.0

本船该区域强力甲板厚度实取t=12mm，满足规要求。

（2）按规2.4.2.2要求，在开口边线以及离船端0.075L区域的强力甲板，其厚度应不小于按下式计算所得之值：

s=0.7m，L=99m

本船该区域的强力甲板厚度实取t=12mm，满足规要求。

（3）甲板边板（2.4.3）

按规2.4.3.1要求，在船中部0.4L区域的强力甲板宽度，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。

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；

满足规要求。

2.上层建筑及甲板室甲板厚度

根据规（2.17.5.4）

mm,且不小于5mm

其中L=99m,s=0.7m;

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（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2.6.10.1要求，中桁材的高度和厚度符合规2.6.2.1和2.6.2.2要求。

（1）按规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

B=16.4m，d=6.5m

本船中桁材高度实取h=1000mm，满足规要求。

（2）按照规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：

t=0.0077h0+4mm

h0=983mm，则t=0.0077×

983+4=11.5691mm

2）船端0.075L区域中桁材厚度比船中部0.4L区域中桁材厚度减少2mm

即，t=11.5691-2=9.5691mm；

3）炉舱中桁材厚度应较船中部0.4L区域中桁材增厚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，满足规要求；

其余区域t=14mm，满足规要求。

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：

t=11.5691-3=8.5691mm；

船端部0.075L区域：

t=9.5691-3=6.5691mm；

机舱区域：

t=14.0691-3=11.0691mm

同时水密旁桁材厚度应比相应的旁桁材增厚2mm，且不应小于肋板厚度。

t=8.5691+2=10.5691mm

t=6.5691+2=8.5691mm

t=11.0691+2=13.0691mm

本船旁桁材厚度实取：

机舱区域t=16mm，满足规要求；

其余区域t=13mm，满足规要求。

3．肋板

按照规2.6.11.2要求，横骨架式实肋板应较规2.6.5.1要求的实肋板厚度增厚10%，但不必大于15mm，而水密和油密肋板厚度与规2.6.6.1相同。

肋板厚度与高度之比一般不小于1/130。

（1）按照规2.6.5.1，货舱和机舱实肋板的厚度应不小于按下式计算所得之值，但不必超过15mm：

t=0.0077h0+1mm

h0=983mm，则：

t=0.0077×

983+1=8.5691mm

则横骨架式实肋板厚度t=1.1×

8.5691=9.42601mm

本船实肋板厚度实取t=10mm，满足规要求。

（2）按照规2.6.6.1要求，水密和油密肋板厚度较货仓实肋板增厚2mm，但一般不必大于15mm。

t=9.42601+2=11.42601mm

本船水密和油密肋板实取t=12mm，满足规要求。

（3）按照规2.6.11.2要求：

1）本船非水密肋板垂直加强筋的规格实取—10×

150mm，满足规要求。

2）本船水密、油密肋板垂直加强筋的尺寸与规2.6.6.2相同，依照规2.6.6.1、2.6.6.2要求，本船实取水密、油密垂直加强筋的规格为—12×

150mm，W=45cm3，满足规要求。

4.船底纵骨

（1）按规2.6.12.2要求，船底纵骨的剖面模数W，应不小于按下式计算所得之值：

本船船底纵骨实取为L160×

100×

10，W=220.459cm3（带板10×

500），满足规要求。

（2）按规2.6.12.3要求，本船底纵骨实取为L140×

90×

10，W=166.351cm3（带板8×

5.舭肘板

按规2.6.15.1、2.6.15.2和2.6.15.3要求

（1）连接主要构件的舭肘板：

其高度和宽度为肋骨腹板高度的1.65倍，厚度与实肋板厚度相同。

本船肋骨高度为400mm（见舷侧骨架计算），即要求h=1.65×

400=660mm，

本船舭肘板实取为

，满足规要求。

（2）连接次要构件的舭肘板：

其高度为底至最近一层甲板之间高度的10%或肋骨腹板高度的2.2倍中的较大者。

本船底至最近一层甲板之间的距离为5.0m，其10%为500mm，本船肋骨高度为125mm，其2.2倍为275mm，本船舭肘板实取为

，与肋骨采用搭接，其搭接长度按规2.6.15.4和2.5.5.3要求取为200mm。

四、舷侧骨架

1.肋骨

（1）按照规2.7.2.1，2.7.2.2，2.7.2.3，2.7.2.4，2.7.2.5，2.7.2.6，2.7.2.7要求，除首尾尖舱外，主肋骨的剖面模数w应并不小于按下式计算所得值；

W=c*c1*s*d*l^2cm^3=224.82

s—肋骨间距；

m

d—吃水，m

l—肋骨跨距，m

c=（2+0.65*d/D）/（1.45-（D^1/2）/l）=5.49

c1---系数，当L>

=90m时，c1=1

取用球扁钢30b×

12Wx=239

（1）按主肋骨的剖面惯性矩l应不小于按下式计算所得之值：

I=3.2Wl=2158.27

肘板（8.3.1.2，2.8.2.4，2.6.15.3）：

标准宽度b1=194mm

肘板沿斜板宽度h=233mm

选用上肘板

（2）按照规2.7.2.8，2.7.5.1，2.13.6，要求，首尾尖舱的肋骨剖面模数W和剖面惯性矩I分别不小于按下列两式计算所得之值：

W=4.6sdD=188.37

I=3.5Wl=1977.89

s—肋骨间距

d---吃水

D---型深

l---肋骨跨距,取3m

（3）甲板间及上层建筑肋骨的剖面模数w应小于按下式计算所得之值：

W=CC1sdlD^（/2）

C=0.7+4*d/D

C1---系数，上甲板一下第一层甲板间c1=1,第二层甲板甲板间，c1=1.1;

第三层及其以下各层甲板间，c1=1.45,对于首楼肋骨，c1=0.9,桥楼和尾楼肋骨c1=0.8

本船首尖舱主肋骨为实取L125×

80×

8（带板10×

600），满足规要求要求。

c=3.59,s=0.7,d=6.5,D=9.3

W=71.06（艏楼肋骨）；

W=44.10（尾楼肋骨）

艏楼肋骨取用球扁钢18b×

11Wx=73.5

尾楼肋骨取用球扁钢16b×

9Wx=47.9

满足规要求要求。

（2）按照规2.7.2.8要求，本船首尖舱主肋骨为实取L125×

2.舷侧纵桁

按照规要求，本船舷侧纵桁实取为

3.横骨架式强肋骨

按照规2.7.4.1、2.7.4.4要求，本船强肋骨实取为

五、甲板骨架

1.甲板纵骨

（1）第一甲板：

按规2.21.2.2要求，

本船实取纵骨为L140×

10，满足规要求。

（2）第二甲板

1）尾—#24（露天强力甲板、非载车区）：

按2.8.5.1规定

实取该区域甲板纵骨为：

L90×

56×

8，满足规要求。

2）#24—#122（载车区域）：

按2.21.2.2要求，

本船实取纵骨为L125×

3）#124—首（露天甲板非载车区）：

L125×

8，满足规要求。

2..强横梁

（1）第一甲板强横梁：

按规2.21.2.3要求，

1）#17以后区域：

本船实取该区域强横梁为

2）机舱区域：

本船实取机舱强横梁为

3）其余区域：

本船实取强横梁为

（2）第二甲板强横梁：

1）#3及以后强横梁：

按2.8.7.3和2.8.7.6规定，实取该区域强横梁为：

2）#7、#11、#15、#19、#23强横梁：

按2.8.7.3、2.8.7.6要求，

实取该区域强横梁为：

，满足规要求

3）#27、#31、#35强横梁：

按2.21.2.3、2.21.2.3要求

实取强横梁为

4）#39—#109强横梁：

按2.21.2.3要求

5）#113、#117、#121、#123强横梁：

6）#125、#129、#133、#137强横梁：

按2.8.7.3和2.8.7.6要求，实取该区域强横梁为：

7）#140以前强横梁：

按2.8.7.3要求，实取该区域强横梁为：

第一甲板强横梁：

按规2.21.2.3要求

选用球扁钢32b×

13Wx=294

Ix=5849

3.甲板纵桁

首尖舱强力甲板纵桁要满足深舱甲板纵桁要求（2.13.8.3）。

（1）第一甲板甲板纵桁：

按2.8.6.1要求，

取甲板纵桁与强横梁规格相同，即为：

。

A．#17—#29甲板纵桁：

本船实取支持强横梁的甲板纵桁为

，

该区域不支持强横梁的其余甲板纵桁取为

B．机舱其余区域甲板纵桁：

C．其余区域：

（2）第二甲板甲板纵桁：

1）#63以后甲板纵桁：

本船#63以后甲板纵桁不支持强横梁，其规格取为：

2）#63—#109甲板纵桁：

按2.8.6.1和2.8.6.2要求，

本船实取支持强横梁的甲板纵桁为：

，

该区域不支持强横梁的其余甲板纵桁取为：

3）#109以前甲板纵桁：

该区域甲板纵桁不支持强横梁，其规格取为：

第六部分支柱计算

（1）支柱的载荷（2.10.1）

按照规2.10.1.1要求，对于支柱所受的载荷P，应按下式计算：

P=7.06abh+P0KN

a——支柱所支持的甲板面积的长度，m，

b——支柱所支持的甲板面积的平均宽度，m，

h——支柱所支持的甲板的计算压头，m，

P0——上方支柱所传递的载荷，KN,

a=16m，b=8m，

h=0.14p+h0-1.2=0.14×

（1.3×

9.8）+1.2-1.2=1.78m

上方支柱所传递的载荷

=0KN

则得：

上方支柱承受的载荷

=7.06abh+

=7.06×

16×

8×

1.78=1608.55KN;

下方支柱所传递的载荷

=1.3×

9.8=12.74KN，

则计算得：

下方支柱承受的载荷

=1608.55+12.74=1621.29KN

P=

+

=3229.84KN

（2）支柱的剖面积

按照规2.10.2.1要求，支柱的剖面积A应不小于按下式计算所得值：

P——支柱所承受的载荷，KN,

l——支柱的有效长度，m，为支柱全长的0.8倍；

r——支柱剖面的最小惯性半径，cm

=1608.55KN,

=1621.29KN

上支柱的有效长度

=0.8×

3=2.4m，

下支柱的有效长度

=9-3-1.3=4.7m；

则根据规查得：

上支柱剖面的最小惯性半径

=7.33cm

下支柱剖面的最小惯性半径

=9.65cm

A=

3．支柱的壁厚

按照规2.10.3.1要求，管型支柱的壁厚t应不小于按下列两式计算所得之值：

P——支柱所受的载荷，KN，见2.10.1.1；

l——见2.10.2.1支柱的有效长度为支柱全长的0.8倍

——管型支柱的平均直径，219mm。

管型支柱的最小壁厚：

当船长L≥90m时为7mm。

对于上支柱：

实取t1=22mm

对于下支柱：

实取t2=22mm

见附页

《钢质海船入级规2012第二分册》

《2001热轧球扁钢标准规》

《船舶强度与结构》

五、设计小结

一周的课程设计结束了，在这艰辛漫长痛苦的课程设计中我受益匪浅。

对船体强度与结构的规设计首先对是调查研究母型船，然后按规计算船体主要构件的尺寸。

船体强度与结构的规设计涉及到大量的计算和绘图。

依据规对船体外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及甲板室、机舱等结构设计和强度校核。

在进行设计时应注意严格按照规进行，以保证船体强度与结构的合理性。

此次设计不仅检验了我这一学期所学的船舶原理知识，也锻炼了我如何解决困难和动手的能力。

在设计过程中，学会了查阅资料，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督，共同提高。

这次的课程设计是船体强度及结构的设计，通过这次设计我更加明白了老师平日讲课的容，并且通过参考《船体强度与结构设计》课本和查阅2009年《钢质海船入级与建造规》，和在同学的帮助下将这次设计成功的完成了。

对船体强度与结构的规设计首先是调查研究母型船，然后按规计算船体主要构件的尺寸。

依据规对船体外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及机舱等结构设计和强度校核。

通过这次设计，我们复习了AutoCAD软件，复习了《船体强度与结构设计》。

现在对AutoCAD软件和《船体强度与结构设计》有了更深层次