吨沿海散货船结构设计.docx

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吨沿海散货船结构设计

5100吨沿海散货船结构设计

摘要

随着21世纪世界贸易的快速增长，中小型沿海散货船的需求也越来越大，各种散货的运输都依赖着该散货船。

而我国在建造中小型散货船方面拥有着显著的竞争优势，成为世界造船大国是我们的毕生目标，我们应时刻关注散货船市场。

本次课题是5100吨沿海散货船结构设计，采用的是《钢质海船入级规范》（2012年）。

按照A级航区的有关要求进行相关结构件数据计算与船中货舱区域横剖面强度校核。

该船是典型的单层底双舷侧的单壳散货船船型。

本文的主要内容包括：

1、中小型散货船近年以来的发展状况，典型散货船的结构特点，以及在计算结构件数据时应注意的一些细节。

2、5100吨沿海散货船结构规范设计计算，及船中货仓区域横剖面的强度校核。

3、根据同组总体设计同学所绘的型线图及总布置图，在AutoCAD中画出中横剖面图、基本结构图。

Abstract

Alongwiththerapidgrowthofworldtradeinthe21stcentury,thedemandofsmallandmediumsizedcoastalbulkcarrierisbecomingmoreandmorebig,allkindsofbulkcargotransportationaredependentonthebulkcarrier.Andourcountryintheconstructionofsmallandmedium-sizedbulkcarrierwithasignificantcompetitiveadvantageandbecometheworld'sshipbuildingisourgoalinlife,weshouldfocusonbulkcarriermarket.

Thistopicis5100tonsofcoastalbulkcarrierstructuraldesign,isthe"regulationsforclassificationofseagoingsteelships（2012）.InaccordaneewiththerelatedrequirementsofAlevelarearelatedstructuredatacalculationandcross-sectionintensityinthecargoholdarea.Theshipisatypicalsinglebottomdoublesidesingle-hullbulkcarriershiptype.Themaincontentsofthisarticleinclude:

1、Thedevelopmentofsmallandmedium-sizedbulkcarrierinrecentyears,thestructurecharacteristicsofthetypicalbulkcarrier,andsomeofthedetailsshouldbepaidattentiontowhencalculatingthestructuraldata.

2、5100tonsofcoastalbulkcarrierstructuraldesignandcalculation,andwarehouseareaofcross-sectionintensityintheship.

3、Accordingtotheoveralldesigngroupstudentsbydrawinglinesandgeneralarrangement,inAutoCADdrawingsectionmap,thebasicstructure.

Keywords:

Bulkcarrier;Specificationdesign;mapofbasicconstructionproflieandplan;mapofthemidshipsection

第一章绪论1

1.1研究背景1

1.2散货船的现状与发展趋势1

1.2.1散货船发展史错误！

未定义书签。

1.2.2发展趋势1

1.2.3散货船现状2

1.3散货船的结构特点2

1.3.1中小型沿海散货船2

1.3.2现代散货船3

1.4设计方法3

1.4.1规范设计法3

1.4.2结构规范设计流程3

1.5研究目标和内容4

第二章船体结构规范设计5

2.1设计说明5

2.1.1主要参数5

2.1.2结构特点6

2.2骨材的标准间距或纵骨间距6

2.3外板7

2.3.1船底板7

2.3.2平板龙骨9

2.3.3舭列板9

2.3.4舷侧外板9

2.3.5舷顶列板11

2.4甲板11

2.4.1强力甲板11

2.4.2甲板边板12

2.4.3首楼甲板12

2.4.4首平台甲板错误！

未定义书签。

2.4.5机舱平台甲板13

2.4.6舱口角隅13

2.5单层底13

2.5.1中内龙骨13

2.5.2实肋板、旁内龙骨13

2.6双层底I错误！

未定义书签。

2.6.1中桁材14

2.6.2旁桁材14

2.6.3纵骨架式肋板14

264横骨架式肋板15

265尾尖舱实肋板厚度16

266纵骨架式船底纵骨16

267内底板及内底边板16

2.6.8舭肘板17

2.7双层底U错误！

未定义书签。

2.7.1主肋骨17

2.7.2舷侧纵桁19

2.7.3强肋骨19

2.7.4舷侧纵骨20

2.7.5首尖舱内的加强23

2.8双层底川24

2.8.1计算压头24

2.8.2甲板横梁24

2.8.3甲板纵骨25

2.8.4甲板纵桁25

2.8.5强横梁26

2.9支柱27

2.9.1机舱支柱27

2.10底边舱28

2.10.1斜板28

2.10.2斜板纵骨28

2.10.3非水密隔壁28

2.10.4水密隔壁28

2.11顶边舱29

2.11.1斜板和舱口垂向列板29

2.11.2斜板纵骨29

2.11.3非水密隔壁29

2.11.4水密隔壁30

2.12舱壁30

2.12.1FR4舱壁30

2.12.2FR7舱壁31

2.12.3FR29舱壁32

2.12.4FR79舱壁33

2.12.5FR129舱壁33

2.12.6FR134舱壁34

2.12.7制荡舱壁34

2.13首、尾柱，球鼻首35

2.13.15.80m水线以下区域的板厚35

2.13.2钢板焊接尾柱35

2.13.3球鼻首35

2.14.5舱口围板35

2.15舷墙及栏杆35

2.15.1栏杆35

2.15.2舭龙骨36

2.16强度校核36

3.1设计的过程39

3.2本船体结构特点分析3944

致谢45

参考文献46

第一章绪论

1.1研究背景

散货船作为当今世界的主流船型之一，其在常规船型的需求量上始终占主导地位，散货船在人们的生产生活中扮演者重要的角色。

散货船未来发展趋势主要表现在

近海航行、江海联运、快速便捷，造船成本低，相反使用年限长，国际散货贸易发达。

在我国近海、沿海一带，散货船有着相当大的发展空间。

自从进入21世纪以来，社会高速发展，我国较长的海岸线和较多内河河流资源使内地和沿海内外船舶贸易得到了迅猛发展，航运事业随之水涨船高。

适宜江海直达、近海航行的散货船受到我国中、小型航运企业的关注。

科学技术日新月异，船舶不断的更新换代、新型船舶倍出，对船舶设计产生很大的影响。

在计算机以及互联网的普及下，船舶技术得到了更好的交流与学习，船舶设计发生了重大改革。

对于近海航行的散货船的研究却是不多的，当然也有存在，而且都反映了相当不错的发展前景。

民用船舶的结构设计主要是根据船舶检验部门或船级社颁布的有关规范来进行设计的，而且现有的规范也都比较成熟。

21世纪以来，船舶规范对于船体结构计算技术的发展起着举足轻重的作用。

选择沿海散货船结构设计作为毕业设计题目，考虑到如今中小型近海散货船的热门趋势，且今后可能成为行业发展的方向，此时便有所研究与学习，是我对这方面船舶有了全新的认识，结构特点也有所了解，对今后自我发展有所帮助。

1.2散货船的现状与发展趋势

我国船舶载运散货历史悠久，可以追溯到秦代内河船舶的粮食运输。

而到元代时，中国船舶运输有内河发展到海上运输。

铁矿、煤矿运输出现于20世纪初。

第二次世

纪大战之前，散货船主要运输铁矿以及煤矿等，而二战后散货船应用范围大幅大扩大，由铁、煤矿到水泥、化肥、粮食、糖等。

从此之后散货船数量快速增长，规模不断扩大。

1.2.2发展趋势

1）双壳化

现有散货船多为单壳体，但事故频发。

双壳体船的优点：

双舷侧结构起到保护货舱防止减小冲击损失的作用；刚度更好，更好的防止破坏和货舱进水；且可用底边舱作为压载水舱，不需要另行设置；货舱底部平整大大方便的货物的卸载，效率得到明显的提高；且减少货舱涂层的维护和保养费用。

2）大型化

扩大运输能力的方法之一便是增大载货量，90年代到现在散货船载货量不断增大，从曾经的中小型散货船到现如今的大型散货船，世界贸易的增长对运输业起着促进作用。

之后散货船建造主流将会是中大型双壳散货船。

3）快速性

即提高服务航速

4）多用途化

如兼顾装载一些集装箱，尤其是一些中小型散货船

5）使用年限加长

6）环保

世界上很多发达国家与发展中国家都意识到船舶环保意识，已确立制定了一些有

关的环保法规，以降低船舶破损后产生的污染。

7）自动化性能增强

1.2.3散货船现状

世界散货船队中单壳散货船占绝大比重，因为单壳散货船单壳舷侧结构比较脆弱，容易引发一些不必要的事故。

对于降低散货船突发事故的发生，越来越多的船舶设计公司更趋向于双壳散货船，如今双壳散货船逐步被发开，越来越多的船东都考虑双壳散货船。

1.3散货船的结构特点

1.3.1中小型沿海散货船

该船型散货船一般为单舷侧结构，并且设置有顶边舱与底边舱，且底边舱也可作为压载水舱，船舶抗沉性因此增加。

底部为双层底结构，内底边板向上倾斜方便货物集中，便于散货、干货的抓取卸载。

船尾设有支柱支撑上层结构，船首设有蛇形面板，使双层底得以过渡。

1.3.2现代散货船

多用途化、绿色环保化、自动化已成为当今人们所追求的目标。

多用途化体现在该船型即可装载散货、杂货，也可以放置集装箱，用途广泛。

用双壳结构替代原来的单壳结构，对货舱加了一层保护层。

机舱一般放在船尾，使货舱有更大更宽敞的空间装卸。

1.4设计方法

1.4.1目前中小型船舶均采用的结构设计均按照船舶建造规范进行设计。

并且在计算过程中加以强度计算与校核。

一般来说，这种方法较为简便，一般中小型较为简单的船舶均可采用此种方法。

但一些特种船舶、存在特殊结构形式的船舶还应当按照结构力学所学知识进行校核。

1.4.2如下图流程所示，一般是根据母型船和设计要求来确定选