船舶常用基座形式汇总.docx

1、船舶常用基座形式汇总船舶常用基座形式第一章 序言一般的船舶上有大批的设施， 不同种类的船舶对设施的要求不同， 基座的形式也有所差异。 可是在基座设计的过程中， 不论是那种船舶， 基座的设计都要追求在基座不无效的前提下做到：重量轻，造价低，制造简单，外形雅观。可是一般状况下这四点很难同时做到最好， 在不同的状况下要保证的要点是不同的。 本文的主要目的就是经过对各样船舶常用基座和典型基座进行力学计算，议论重量、构造以及外形来确立大多数船用基座的最优形式。依据我厂的状况， 以前建筑的大多数船舶是救援船和工程船， 这些船舶的特点是外形要求雅观，舱室空间狭窄，设施、管路和电缆多。所以对基座的形式要求也高

2、。不论是那一类船舶都会要求外形雅观， 特别是客轮类的船舶， 救援船由于有载客的要求， 所之外观要求比较严格， 一般能知足救援船雅观要求的基座基本上就能知足其余船舶的雅观要求； 工作船的舱室空间特别狭窄， 并且设施好多，一般的客船、 货船都极罕有这种状况， 能保证载工作船中安装的基座， 在客船和货船中也能安装。 所以经过议论这两类船舶上的基座， 将能够解决大多数种类船舶基座的形式。 并且在议论过程中加入对重量的控制， 使以下议论的基座能更节省资料。经过对各样形式的基座进行简单的力学计算就能够保证基座在正常使用过程中不无效，并议论何种构造形式的重量最轻； 经过商讨使用资料的方法获取造价低，构造简单

3、的款式；经过选才和布局保证基座的外形。因为船舶基座的安装地点和形式多样， 无法完好列出并议论， 所以应依据安装的地点不同，把船舶中的基座分为几大类 :一.平面安装的基座 (第二章 )二.壁上和柱子上的基座 (第三章 )三.吊在甲板下的基座与船体外露天基座 (第四章 )这三大类基座基本上已包含了船舶上全部基座， 在这三大类基座中， 又分出很多小的分类，在后边的三章中将对这三类基座进行简单的力学计算以及形式议论，获取最正确的构造形式。在力学计算、重量议论以及外观研究此后， 将说明各种基座安装所需要注意的状况，以及与到特别状况时的简单办理方法。每一种构造将分为六部分来议论：1.设计款式议论该种类基座

4、的大体款式，因为部分基座会出现相像而又不同作用的样式，所以设计款式中有可能分为多种小款式。2.力学性能在弊端款式后， 就对所设计的款式进行力学计算， 议论基座的极限工作状态和安全系数。一般的计算安全系数大于 5 的，基座都能知足设计要求。3.注意事项因为基座种类不同， 安装地点不同， 碰到的状况也会不同， 所以在每种大的分类中都会有不同的注意事项。 只有在充足考虑注意事项、 力学性能和设计款式的状况下，基座才能设计完好。4.安装地点因为部分基座有它的安装要求， 地点也有讲究， 所以对安装地点进行议论是有必需的。5.采纳资料不同种类的基座选材也不相同， 为了提升资料利用率， 降低生产成本， 对资

5、料的采纳进行议论是必需的。在最后一章中， 将依据现场的安装与制造习惯， 总结绘图过程中需要怎样更好的标准与排版，使现场工人能用最简单的方法来定位、安装及制造 (第五章）。在设计过程中一定一直坚持的设计原则是： 船体构造与设施都不可以破坏。 当构造与基座发生矛盾时， 基座在保证不无效状况下可做适合改正以配合构造； 当基座与设施发生矛盾时， 一定经过调整形式或调整地点解决； 当基座与管路矛盾时，基座在保证不无效状况下改正形式， 假如不可以保证不无效就只好改正管路或调整设施地点。在设计前，一定要有设施自带底座的大小尺寸 (包含厚度 )、螺栓孔所在的地点和设施的在工作状态下大体重量 (此重量应尽量取大

6、，以保证安全 )。为了简化计算，在计算资料的时候均取 Q235A 钢材的力学性能，因为船用资料在力学性能上 Q235A 钢材算是较低的， 所以只需用 Q235A 钢材制作的基座不无效，那么用其余钢材制作的基座也不会无效。在计算力学性能的时候， 为了简化计算步骤使计算简易， 基座在计算各项力学性能时都只挑取该形式基座最主要、 最简单破坏的力学方面进行计算， 并且计算过程中省略了部分连结件的计算， 计算后省略的状况都能知足力学要求那么在增添构件后力学性能将更强。在计算过程中， 有部分计算无法直接获取所需资料， 并且计算复杂， 为了简化计算，本文经过与设施基座及螺栓进行对照， 使在工作状态下， 我们

7、设置的基座强度比设施基座及螺栓强度强， 保证设施不会因为我们设计的基座而破坏为前提而进行基座设计。第二章 平面安装的基座平面安装的基座又可分为三大类 :2.1 扁铁类基座 (距平面 20mm 以下 )2.2 低平面基座 (距平面 150mm 以下 )2.3 泵类抗震动基座2.4 高平面基座 (距平面 600mm 以下 )这三类基座， 在构造上都有所差异， 力学上的要求也是不相同的。 扁铁类基座是无任何力学要求， 只需安装平面的能知足力学要求， 基座基本上不会发生任何破坏；低平面基座因为距平面有必定距离， 无法用扁铁直接安装， 所以与平面的接触面不多， 对力学上的要求是抗剪切力和压力； 泵类抗震

8、动基座是为泵类基座特别设计的， 因为泵会产生震动， 在力学上校核的时候， 一定留有足够大的安全系数，即要计算剪切力和压力， 又要计算扭矩； 高平面基座在这指的是距平面 600mm 以下，又无法与机构上的壁板和柱子连结的基座，该类基座在设计上简单，但假如没有力学计算，是最简单出现基座无效状况的。2.1 扁铁类基座 (距平面 20mm 以下 )在没有梁拱和昂势的平台或甲板上有部分设施要求直接焊接安装在平台或甲板上，可是因为设施安装过程中有可能会破坏分段涂漆， 所以一般先在平台或甲板上装上扁铁类基座， 这样在设施安装的时候就不会因为焊接而破坏分段的涂漆，该设施一般工作状态下不会产生大的拉力与压力，

9、设施下无其余管路或电线穿过。所以设施能直接安装在平面上。 该种类基座自己基本上不会因为设施使用而遇到破坏，所以力学上的要求很小，在设计过程中能够忽视力学计算。2.1.1 设计款式扁铁类基座的设计要求是最简单的， 只需在平面上装上适合的扁铁， 保证焊接就足够了。可是在有梁拱和昂势的平面上就要注意， 因为设施自带的基座安装面都是平的，在碰到船舶上有梁拱和昂势的地方就会出现部分地方离空的现象。所以假如有条件， 应当把设施安装地点所会出现的梁拱考虑进去， 假如安装时最大离空距离小于 5mm，在安装时都能够基本知足；可是假如最大离空距离大于5mm 时，扁铁类基座就难以知足安装要求。在设计过程中，基座外缘

10、应比设施自带基座外缘单边大 5mm，方便设施基座与基座焊接，并且不简单破坏分段涂漆。详细款式拜见图：图2.1.2 力学性能因为设施靠近直接安装在平面上， 设计的基座基本不存在力学性能上无效的问题。在该类基座中力学性能不予以剖析。2.1.3 注意事项因为在设施安装过程中可能会碰到与肘板相矛盾的地方。 因为构造上的肘板在规范要求里的不同意破坏的， 所以在扁铁类基座上安装的设施一定移位。 假如要在有梁拱的平面上安装设施，一定考虑梁拱在基座安装面上最大的离空距离，假如最大离空量大于 5mm，基座形式应当进行调整， 改用低平面基座（本文 2.2）。因为基座焊接对构造会有必定的影响， 为了减少对构造的影响

11、， 一般基座的板厚不该超出构造平面的板厚， 并且假如能对构造平面上的板缝进行考虑防止焊缝重叠，基座的设计将可趋势完满。 (可是依据质量标准第 41 页要求，次要构件角焊缝与平行对接焊缝最小同意距离为 0，所以假如出现重叠也是同意的 )2.1.4 安装地点因为该基座形式的特别性， 在船体上安装的地点一般都为无梁拱或折线型梁拱非折线地点，走开构造肘板必定距离 (5mm 以上 )。在工程类船舶上， 集控室和驾驶室安装该种类基座的状况比许多， 可是假如平面有梁拱，一定对安装于梁拱面进行 2.1.3 中的考虑。2.1.5 采纳资料一般扁铁类基座都是采纳扁铁作为基座的资料， 而在船舶的制造过程中， 构造会

12、产生部分余料， 而在基座设计过程中应尽量采纳余料。 考虑到成本于资料利用的关系，采纳的板才应为 5mm10mm 间的板材比较适合。2.2 低平面基座（距平面 150mm 以下）因为好多设施对安装定位要求不高， 设施自己重量不会太重， 工作状态下不会产生大的拉力与压力， 设施下无其余管路或电线穿过。 所以设施能放在比较靠近平面的地点， 基座的力学要求比较低。 并且经过对该种类基座的力学计算能够发现，船用设施假如无震动、 大的拉力和压力一般的角钢都能知足基座设计的要求。该形式也可用于带震动设施的基座， 可是在设计过程中应当比一般设计的低平面基座所使用板材要厚，这样才能最大限度的做到对设施的刚性固定

13、作用。2.2.1 设计款式因为设施安装方法不相同， 所以该基座款式又分为： 一般低平面基座 设备与基座用螺栓连结的基座， 焊接类低平面基座 设施与基座经过焊接连结的基座。2.2.1.1 一般低平面基座为了能使设施螺栓正确安装， 设计过程中要求基座的面板方向一至朝外， 并在螺栓孔邻近设置肘板。 一般底平面基座的基座面有方形也有圆形的， 可是设计过程中的设计要求是邻近的。详细款式拜见图 2.2.1.1-1 和图：图图 2.2.1.1-1 是 6500HP 多用工作船的空调装置基座， 为了避开螺栓孔与基座腹板产生矛盾， 一般在两根角钢角接处， 要求此中一根对顶在此外一根上， 对顶地点应在螺栓孔邻近。

14、在设计过程中要求把螺栓孔地点大体的显示在基座图中，经过螺栓孔的地点在必定的距离里设置肘板 (在螺栓孔邻近 )尽可能的在螺栓孔邻近都设置肘板，防备设施在摇摆过程中惹起基座螺栓孔邻近地点的局部变形。假如螺栓孔相隔较远 (600mm 以上 )那应当在肋位上设置肘板， 以便更好的把力传导到船体构造上。图图 2.2.1.1-2 是 6500HP 多用工作船的磁罗经基座图， 该基座即属于船体外露天基座，又属于一般低平面基座， 在设计过程中可依据该形式设计。 假如是带震动的设施，肘板的地点应当靠近螺栓孔， 并且假如肘板最远端点间距太大 (400mm以上 )应当在中间加装肘板。2.2.1.2 焊接类低平面基座

15、该种类基座是为了雅观， 设施不采纳螺栓连结而直接焊接在设计基座上， 该款式的基座的外观是平坦的。 一般用于扁铁类基座无法在有梁拱地点安装需要调整基座形式的，都应采纳该形式。详细款式拜见图：图图 2.2.1.2-1 是 6500HP 多用工作船的机舱集控台基座图， 图中只须画出基座的详细定位尺寸和一个典型的剖面就能够知足基座设计图纸的要求。 因为设施要求是焊接在基座上， 所以面板方向朝内。 为了更好的把力传导到构造上， 一般在肋位上应设置肘板， 纵向的也应每隔必定距离设置一档肘板。 此做法节俭空间2.2.2 力学性能因为部分设施需要用螺栓与基座连结， 方便设施的拆卸， 所以与安装平面有必定高度的

16、空隙。因为我们此刻所做的船，用的角钢基本上都是 L150X75X8 以下的，所以在设计过程中尽量采纳已有角钢， 提升资料利用率。 减少板材的加工以及焊接，简化设计与制造。按腹板厚度的不同计算。压力的计算公式是：FSSt l(L)GF/9.8F：是最大载重力，单位 N。：是最大压应力，用 Q235 计算数值为 235MPa。S：是接触面积，为宽度乘以长度，单位为 m2。t：为角钢板厚，单位为 mm。l：为所设计基座角钢与平面接触的长度，单位为 mm。G：为设施最大重量，单位为 mm。列出在下表的是不同腹板厚度在一米长的接触面所能蒙受的压应力：（MPa)t(mm)l(mm)F(N)G(KG)235

17、51000117500011989823561000141000014387823581000188000019183723510100023500002397962351210002820000287755依据据上表，基座与平面接触面长度每一米能在 5mm 厚度板材都能够蒙受靠近 120 吨的设施重量。所以在设计过程中，基本上能够忽视基座的力学性能，只需保证基座的形式就能够了。2.2.3 注意事项因为基座与安装平面有必定距离， 所以在碰到构造肘板的地方， 只需对设施安装不产生影响， 基座可在肘板地点切开让肘板经过， 并与肘板焊接在一同； 假如对设施安装有影响的， 应把设施地点进行调整， 以保

18、证构造的完好性和设施的安装。在有梁拱的地方， 在民品上对设施定位要求不高， 所以梁拱产生的误差可予以忽视，只需对角钢进行局部的修整。 假如碰到精度要求高的基座， 可在基座面螺栓孔邻近加垫片。 假如设施自己有可能产生水或漏油， 设计时应在适合地点开小流水孔 ( 肘板邻近或角钢对顶处 )。假如没有角钢能知足设施的安装地点高度，因第一选择邻近高度的角钢， 并要求设施适合对高度地点进行调整以配合基座的设计。因为基座焊接对构造会有必定的影响， 为了减少对构造的影响， 一般基座的板厚不该超出构造平面的板厚， 并且假如能对构造平面上的板缝进行考虑防止焊缝重叠，基座的设计将可趋势完满。 (可是依据质量标准第

19、41 页要求，次要构件角焊缝与平行对接焊缝最小同意距离为 0，所以假如出现重叠也是同意的 )2.2.4 安装地点该种类基座适合于全部船舶上平面， 并且合用性较强， 在于肘板相矛盾的状况开，只需设施不与肘板相矛盾， 基座都能够局部切开后补回， 力学性能不会遇到太大的影响。2.2.5 采纳资料一般状况下，该种类基座都应选用船舶上已购置的角钢， 不同的角钢有不同的面板和腹部高度， 所以在设计时可灵巧变换面板与腹板， 在基座中的小肘板也应用余料进行剪切成形即可，肘板板厚选用与角钢板厚邻近的板材。2.3 泵类抗震动基座因为泵在工作状态下会产生震动， 不论本来能否自带有减震装置， 假如基座自己刚性不足，减

20、震装置就不可以发挥应有的作用，基座依旧会出现无效的状况。所以在设计过程中，应给该类基座留有足够的安全系数。2.3.1 设计款式因为设施所处的地点有可能有构造、 其余设施或许管路等， 所以在设计过程中又把该种类基座的款式分为了：圆管形底座 底座为圆形或靠近圆形 (该类型基座特别适合于旋转轴垂直于基座面的泵 )，方形或支脚形底座 无法把底座做成圆形而采纳的方法 (因为底座为方形或支脚，所以抗扭能力比较差，比较适合于旋转轴平行于基座面的泵 )。2.3.1.1 圆管形底座一般的泵自带底座都为方形或圆形， 螺栓孔地点都靠近边沿， 这是为了更好的抗扭，减少对螺栓的要求，减少螺栓数目。所以在设计过程中，最大

21、限度的抗扭，在基座下一般使用圆管或压制圆环来作为基座底座， 并在圆管或圆环下加圆板，以减少对甲板或平台产生直接的歪曲应力。假如基座面板很大 (底座圆环直径大于 400mm)(除了要求加污油盘的 )，为了减少重量，应在面板上开孔以减少重量，假如基座面板比较小 (底座圆环直径小于 400)，为了减少焊接和涂漆工作，面板、圆环或圆管和低部圆板应全焊保证水密。 在设计过程中， 在两螺栓中间设置肘板，如螺栓孔太密集， 可隔一档设置一块肘板， 肘板形式可取骨头形或三角形（如 2.3.1.1-2 图）。因为在设计过程中为了保证构造的安全性，面板的厚度一般要求不小于腹板厚度。详细构造形式拜见图 ：图图 2.3

22、.1.1-1 是 6500HP 多用工作船的应急消防泵基座图， 图中大体的画出了螺栓孔的地点与大小，经过螺栓孔能够简单的按后边 2.3.2.1 力学计算的公式以及图表来计算。 图中的环板是用圆管来切割而成， 能减少加工量， 面板中间开了孔，使内部也能焊接， 提升了焊缝处的力学性能并减少了基座重量， 可是却增添了涂漆量。下面增添了垫板可局部增强平台甲板的强度。2.3.1.2 方形或支脚形底座因为部分泵类基座底座因为各样原由， 无法使用圆环或圆管做为底座， 只好用板材拼接成方形或多支脚的形式。 因为该形式在构造上比圆管形底座形式的结构强度要弱，所以在旋转轴垂直于基座面的泵上一般不倡导使用。 可是假

23、如旋转轴平行于基座面的泵， 力学性能上与圆管形底座的性能基本一致， 并且制作更简单。详细构造形式拜见图 ：图图 2.3.1.1-1 是 6500HP 多用工作船的主机滑油备用泵基座， 该基座因为下面有管路经过， 无法用圆环形的构造形式， 并且邻近有构造柱子， 所以基座要局部张口，安装后再与构造焊上。该形式与用四只 L100X100X10 的角钢相像，在力学计算中为了简化计算，都是用 L100X100X10 代入公式和表格中进行计算。该基座的旋转轴是垂直于基座面的，所以计算的时候要用到力学性能中的2.3.2 计算。假如旋转轴是平行于基座面， 因为角钢上遇到的力与旋转轴是垂直于基座面的角钢受力是相

24、像的，所以计算相同采纳。2.3.2 力学性能因为构造形式不同， 惹起力学性能上的不一至， 在计算过程中也按构造形式的不同而把计算分为两项。2.3.2.1 圆管形底座的力学性能因为泵的震动需要厂家供给， 但在实质状况下， 因为设施资料无法供给该数据，在计算方面考虑的要素许多， 所以直径的力学计算方法工作量大， 在实质设计过程中使用不方便。为了减少在工作中的计算量， 简化计算方法， 能够经过厂家供给的螺栓孔数目、螺栓大小进行计算。 只需保证在设施自带螺栓断裂或无效时基座依旧保持完好，该基座就切合设计要求。因为在计算扭矩过程中， 环形板的受力面积是最小的， 是最简单破坏的地方，所以在计算中只计算环形

25、板， 面板的力学计算省略。 并且因为肘板在理论力学上不参加扭矩，所以也省略计算，所用材质均假定为 Q235A 钢，所以在计算公式中不再出现。该计算是以旋转轴垂直于基座面为前提的， 假如旋转轴平行于基座面， 下面计算公式不合用。扭矩的计算公式是：M 设S 螺TR 设2S 螺 D 3.14/4；M 基SR 基；2、面积压应力的计算公式是：F 设 DT；F 基（R 面-D）T；为了保证 5 倍的安全系数，经过 F 基 / F 设 5,能够计算出需要 R 面 6D；M 设 ：螺栓破坏扭矩；S 螺 ：螺栓截面积；T：螺栓数；R 设 ：设施螺栓所处地点半径；R 面 ：基座面板半径D：螺栓直径；M 基 ：基

26、座最大能蒙受扭矩；S：环板面积；R 基 ：环板内径；t：环形板厚；T：面板厚度（不小于环形板厚度） ；在计算过程中抽取种特别状况进行计算 （螺栓孔中心离环形板内径距离定为50mm）：DTR 设M 设R 基tM 基安全系数124150161008118712815032100162367124200211508266131282004315012398918435084300810631318835016730012159410224500179450823911322850035745012358610依据上表中数据， 能够看出，只需在不同厚度和半径间取适合的数值就能够保证有 5 倍以上的安全

27、系数了。面板的半径在计算过程中需大于 6 倍的螺栓直径，可是因为计算数据的缺乏，该倍数只作参照， 在实质设计过程中， 有部分基座是难以知足 5 倍安全系数的，所以只需扭矩知足要求，面板的要求尽量知足就行。2.3.2 方形或支脚形底座的力学性能在计算过程中， 四只脚的基座只计算此中一只脚的， 遇到的力依据设施重量的 5 倍来计算，那么四只脚一共就是蒙受 20 倍的设施自重的冲击载荷，假如在遇到这么大的冲击载荷的状况下基座一支脚的绕度不超出 0.25mm，在振动过程中摇摆幅度不会超出 0.5mm，那么设施基座基本上就不会因为设施的使用而破坏。因为该类泵设施的重量一般不超出200KG，所以在表格计算

28、中列出的是200KG 以下重量，高度不超出 500mm。绕度的计算公式是：绕度 FL 3/（ 2EI）F：是所受的力，在这里能够假定是设施重量的5 倍，单位是 N。L：是基座的高度单位是 m。200X109Pa。E：是弹性模数，在计算的时候取I：是单个支角的剖面模数单位是 m4。详细计算表格可参照下表：设施重LFL3船舶常用角钢（mm）（KG）（mm）（N）（mm3）型号I （m4）10010049001.00E+06L505051.12E-070.109知足20010098001.00E+06L505051.12E-070.219知足10020049008.00E+06L755064.12E

29、-070.238知足10030049002.70E+07L1007581.35E-060.245知足20020098008.00E+06L1007581.35E-060.145知足20030098002.70E+07L12580103.12E-060.212知足20040098006.40E+07L180110121.12E-050.139知足10050049001.25E+08L180110121.12E-050.136知足10060049002.16E+08L180110121.12E-050.235知足20045098009.11E+07L180110121.12E-050.198知足20050098001.25E+08L180110121.12E-050.272不知足由上表能够看出只需高度不超出 600mm 的基座用 L18011012 基本上都能蒙受重量在 100KG 以下的设施。设计过程中能够经过比较重量、高度和角钢型号校正基座强度。因为方形或支脚形底座形的基座无法是扭矩有效的传导， 所以在设施使用的过程中脚会出现必定的绕度。 船上所使用的泵一般都没