船体开孔规则.doc

船体开孔原则

船体结构开孔规则

1 范围
本标准规定了船体结构开孔（含开口、切口）规则和补强形式。
本标准适用于船长≥65m的钢质海船，其它类型的船舶可参照使用。
2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
船体结构流水孔、透气孔、截漏孔、相贯切口及补板、型材、端部形状
3 开孔规则
3.1 开孔原则
3.1.1 所有开孔应有光滑的边缘和足够大的圆角，圆角半径为开孔短轴的1/10，且不小于30mm。开孔应远离切口和肘板趾部;
高应力区禁止开孔或避免开孔;
高强度钢构件尽量少开孔，若开孔应采用椭圆形或相当形状;
3.1.4 开孔边缘不要靠近板缝，至少离开50mm； 开孔与板缝相交时，孔边缘离板缝不小于75mm，见图1。

图1

3.1.5 凡船体结构上的开孔，都会影响船体结构的强度，因此尽可能不开孔。若要在构件上开设超过规定的孔或在特殊部位开孔，应事先与有关专业人员协商开孔位置，并应采取补强措施。
3.2 甲板开孔
3.2.1 舱口角隅
各种类型船舶舱口角隅的形式及尺度，见表1。

表1
分类
角隅形式及尺度
备注
杂货船
强力甲板大开口的角隅为抛物线形或椭圆形(见图2a)，不要求设置嵌入板。椭圆形角隅的长短轴比为2:1，即l1:l2≥2:1或2.5:1,相当圆形长短轴应沿船的前后方向：(R)l2=Bh/20 不小于305mm，不大于610mm；(R)l2≥Bh/20 不小于300mm，不大于1000mm长短轴应沿船的前后方向；
角隅处的钢级：L≤250m 为Ⅳ级，L>250m 为Ⅴ级
其它形状舱口角隅一般要设嵌入板(板厚比相邻甲板厚度大25%以上，而且至少应增厚4mm，但不需大于7mm)。
集装箱船
主舱口开口角隅一般为圆角形，外侧Rmin≥300mm，内侧Rmin≥250mm(见图2b),近机舱处尽可能大；
角隅为抛物线形，椭圆形或负半径的舱口角隅也将给予考虑；
主舱口线外侧的强力甲板上通常不得开任何小的开口。
角隅嵌入板加厚为邻近甲板板厚的15%，在机舱舱壁处为25%，应不小于4mm，不大于7mm，向舱口边前后延伸≥1m。
双壳体油船
所有开口的角隅都应呈弯曲成圆弧形，边缘应平滑；
甲板开口呈椭圆形，其长短轴比为2：1，长轴沿船长布置。

散货船
一般舱口的角隅为圆形，尺度要求可参照集装箱船，其圆角半径 R2≥Bh/24≥300mm
圆角处的权缝应避开圆角的弧线，以保证避开角隅的切点，舱口线内外的甲板板厚差大于12mm时，应设一平均厚度的过渡板。

图2

3.2.2 开孔限制和要求
a) 在船舯0.5L区域内的强力甲板上开孔，其圆角半径为开口宽度的1/24(Rmin≥300mm)。如舱口围板为套环形式时，圆角半径Rmin≥150mm；
b) 管子和电缆穿过甲板的开孔，应避开舱口角隅和高应力区；
c) 船舯0.5L区域内强力甲板上的开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的6%，其它部位甲板开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的9%；
d) 当开口不符合长宽比2:1或高强度钢开口小于2～1.5时，应采用套环形式。
3.3 外板开孔
3.3.1 禁止开孔范围
船舯0.4L区域的舭圆弧外板和舷顶列板圆弧形舷缘为禁止开孔部位，外板开口应避开上层建筑端点。
3.3.2 开孔要求
a) 海水吸入口和其它开口都应有足够大的圆角；
b) 所有开口的布置应尽可能使肋骨、纵骨、舭龙骨的不连续性减至最小；
c) 所有开口及邻近尾楼（或上层建筑）前端的开口均应给予完全补偿，补偿加厚板尽可能采用
嵌入板而非覆板的形式。
d) 货门（舷门）的开口应有足够大的圆角，且门的开口拟采用的补偿形式将予单独考虑；
e) 若外板开口不是圆形或椭圆形的，则开口角隅应为半径尽可能大的圆弧；
f) 在干舷甲板以下大于450mm或夏季载重水线以上小于600mm的范围内设泄水孔和排水管时，
均应设置止回阀。
3.4 构件开孔
3.4.1 主要构件的开孔
一般开孔的高度不应超过腹板高度的25%（双壳体油船为20%），且孔的位置应使其边缘与面板之间的距离不小于腹板高度的40%。开孔的长度不应超过腹板的高度或次要构件间距的60%，取其中较大者，见图3；

H≥B≤0.6l D(D1)≤H/4 S≥0.4H

图3
b) 腹板上开孔端至次要构件切口角隅的距离应相等，切口与开孔之间距离不要过近，应按表2设置。
开孔应有光滑的边缘和足够大的圆角；
为通过次要构件而开的切口（贯穿孔），应使其产生的应力集中为最小。切口的宽度应尽可能
小，顶边应为弧形且具有尽可能大的角隅半径。腹板直接连接的范围或（补板）搭接的尺寸应足以承受通过次要构件传递的载荷。型材贯穿孔的形式可参见Q/GSIJ0401016。

表2 mm
序号
开孔形式
最小距离 S
备注
A区域
B区域
1
孔与孔

(D1+D2)/2
D1+D2
1) 一般在孔的周围加上与腹板等厚的覆板或扁钢框时，可以减小S，减小值为覆板或扁钢宽度的二分之一；
覆板、扁钢框示意图如下：

2) *1为对于油船规范要求S≥100；
3) *2为对于油船规范要求S≥180；
*3为加补板时，其间距按下图示设定:
S3≥B S4≥2B S5≥B
2
孔与板

*1
D/2
*1
D
3
孔与面板

D
(D≥0.4h)
2D
(D≥0.4h)
4
孔与扇开孔

(D+R)/2
D+R

表2 mm
序号
开孔形式
最小距离 S
备注

5
孔与切口

*2
(D+B)/2
*2
(D+R)

6
切口与切口
*3
S1≥2B
S2≥2D
S2≥2B

——
e) 主要构件上的开孔应避开高应力区，构件应力区的划分见附录A（标准的附录）。离强桁材（强横梁）端梁肘板趾端200mm范围内，中桁材腹板上不应有任何开孔；
f) 所有肋板，旁桁材上均应设置人孔；所有肋板、旁桁材、均应有适当的流水孔、透气孔，并应考虑泵的抽唧率；
g) 距船舯0.75L区域内的中纵桁上不应开人孔或减轻孔，在特殊情况下一定要开时，应予以补强，并取得船级社同意；距船舯0.75L以外区域的中桁材上可开孔，但开孔高度应不大于该处桁材高度的40%；
h) 轻型肋板的开孔边缘至内外底距离应不小于中桁材高度（即开孔高度不大于桁材高度的0.6倍）的0.2倍。
3.4.2 次要构件的开孔
通常，在货（油）舱的纵骨范围内，不允许设间距很近的扇形孔，见图4所示。
图4
纵骨上的透气孔或泄水孔（流水孔）、大接头对接处的通焊孔距肘板趾端和主要支持构件交点
和其它高应力区的距离通常不小于200mm，见图5所示。
图5
高强度钢纵骨上的流水孔应具有光滑的焊趾，为椭圆形或相当形状，且避开对接缝，见图
6或参照Q/GSIJ 0401016。高强度钢甲板纵骨上可设置小的圆形透气孔。
图6
对于纵骨上的孤立开口，其间距超过1m、孔的高度不超过腹板高度的10%或75mm时，以较大者为准，计算纵骨剖面模数可不考虑，但任何情况下，其开口高度均不得超过纵骨高度的25%。
e) 纵骨（或横骨材）穿越水密构件时，应在水密构件一侧（一般约150mm）的骨材上设置截漏孔（一般R=30mm，孔高不超过骨材高度的25%），其形式见图7或参照Q/GSIJ0401016。
图7
4 开孔补强形式
4.1 构件开孔的补偿加强方式，应按构件开孔所处的应力区位置及开孔大小来确定，可参照表3。
表3 mm
构件名称
比值 D/H
比值
b/L
备注
A区域
B区域
不加强
加强
不加强
加强
桁材（强梁）腹板
货油舱
*1 ≤0.2
*2 ≥0.5
*1 0.1
>0.25
0.5
*1 D≤300
*2 D≤600
货舱、机舱及除货油舱外的其它舱
≤0.25
>0.5
0.125
0.25
0.25
--
居住区域及露天甲板
≤0.33
>0.5
0.165
0.25
0.5
--
实肋板
≤0.4
>0.5
0.2
0.25
--
--
双层底内的旁桁材、各种隔板
≤0.6
0.66
--
--
--
--
注：D—开孔高度；h—桁材（板材高度）；b—开孔宽度；L—次要构件间距。
4.2 一般予以补偿加强的开孔，可采用与开孔等截面的覆板或扁钢框方式，覆板或扁钢的板厚不小于开孔构件的板厚，覆板单边宽或扁钢宽度不应小于50mm。
凡构件上的开孔不符合上述规定时，均应予以开孔补强，补强形式可参照表4。
表4
类型
补强形式
适用范围
Ⅰ型

孔的高度、宽度超出允许范围，且宽度为高度的2倍以内。
即H/4<D≤H/2，L/2<b≤2D
Ⅱ型

孔的高度在允许范围内，且宽度为高度的2倍以上。
即H/4≤D，b>2D
Ⅲ型

孔的高度、宽度超出允许范围，且宽度为高度的2倍以上。
即b>2D>h/2
Ⅳ型

孔的高度、宽度超出允许范围，且高度为桁材高一半以上。
即D>H/2,Φ>H/2
注:
此形式尽可能不采用,若不得而言时,应征得有关部门同意。
4.4 甲板开孔处应力集中系数超过2.4时，应以适当的套筒形式作边缘加强。
4.5 构件高度应力区内小开孔（切口）的补强
a) 构件交叉处肘板趾端200mm范围内设孔时应按图8补强；
图8
b) 强构件端部趾部下设切口时，应按图9补强。
图9
c) 分段大接头处、纵骨（横梁）通焊孔距相邻扇形孔太近时，可按图10补强。
a)

b)

附录A
(标准的附录)
广州广船国际股份有限公司

附录A
(标准的附录)
附 录 名 称

A.1 应力区划分说明
各类构件按应力状态，可分为A，B，C 个区域。见图A1示意。

附录A
(标准的附录)

附录A
(标准的附录)
附录A
(标准的附录)
附录A
A区域 ，是一般应力区；

B区域 ，是中间应力区；

C区域 ，是高应力区，也称禁开孔区。

图A1
A.2 桁梁构件
桁梁构件通常是T型组合构件，其应力区划分见图A2

注：1）图中L表示构件长度；
2）当α≤ 45°时按图示确定，
当α > 45°时区取α=45°。

图A2

A.3 纵向强度构件
A.3.1 纵骨、纵向梁架应力区见图A3.a);
A.3.2 纵向制荡壁反应力区见图A3.b);
A.3.3 纵向桁材应力区见图A3.c)。

图A3

A.4 平板龙骨上部肋板
平板龙骨上部肋板应力区见图A4。
图A4
A.5 支柱上下端构件
支柱上下端构件的应力区图A5。

图5
A.6 扶强材下端的肘板
扶强材下端与肘板连接的应力区见图A6 。

注：
b为防挠材面板宽度
b｀为肘板面板宽度

图A6
A.7 其他部位构件
A.7.1 肋板端部应力区见图A7.a) ；
A.7.2 中桁材应力区见图A7.b) 。
图A7
1.开孔边缘不要靠近板缝，至少离开50mm； 开孔与板缝相交时，孔边缘离板缝不小于75mm
2.凡船体结构上的开孔，都会影响船体结构的强度，因此尽可能不开孔。若要在构件上开设超过规定的孔或在特殊部位开孔，应事先与有关专业人员协商开孔位置，并应采取补强措施。
3.开孔限制和要求
    a)  在船舯0.5L区域内的强力甲板上开孔，其圆角半径为开口宽度的1/24(Rmin≥300mm)。如舱口围板为套环形式时，圆角半径Rmin≥150mm；
    b)  管子和电缆穿过甲板的开孔，应避开舱口角隅和高应力区；
    c)  船舯0.5L区域内强力甲板上的开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的6%，其它部位甲板开孔宽度不得超过舱口边至船边距离的9%；
d)    当开口不符合长宽比2:1或高强度钢开口小于2～1.5时，应采用套环形式。
4.主要构件上的开孔应避开高应力区，离强桁材（强横梁）端梁肘板趾端200mm范围内，中桁材腹板上不应有任何开孔
5.距船舯0.75L区域内的中纵桁上不应开人孔或减轻孔，在特殊情况下一定要开时，应予以补强，并取得船级社同意；距船舯0.75L以外区域的中桁材上可开孔，但开孔高度应不大于该处桁材高度的40%；
6.轻型肋板的开孔边缘至内外底距离应不小于中桁材高度（即开孔高度不大于桁材高度的0.6倍）的0.2倍。
7.对于纵骨上的孤立开口，其间距超过1m、孔的高度不超过腹板高度的10%或75mm时，以较大者为准，计算纵骨剖面模数可不考虑，但任何情况下，其开口高度均不得超过纵骨高度的25%。