资源描述
船舶结构规范计算书
2.1 概述
(1)本船为单甲板,双层底全焊接钢质货船;货舱区域设顶边舱和底边舱。货舱区域主甲板、顶边舱、底边舱及双层底为纵骨架式结构,其余为横骨架式结构。
(2)本船结构计算书按CCS《钢质海船入级规范》(2006)进行计算与校核。
(3)航区:近海
(4)结构折减系数:0.95
2.2 船体主要资料
总 长 96.235m
水线间长 92.780m
两柱间长 89.880m
型 宽 B 14.60m
型 深 D 7.000m
设计吃水 D 5.600m
计算船长L 不小于0.96Lwl=73.344m,不大于0.97Lwl = 89.997m
取计算船长L = 89.900m
肋 距 s 艉 ~ Fr8, Fr127 ~ 艏 0.60m
Fr8 ~ Fr127 0.650m
纵骨间距 甲板及双层底下 0.60~0.70m
顶边舱及底边舱 0.60~0.80m
标准骨材间距 =0.0016+0.5 0.644m
方型系数 (对应结构吃水) 0.820
系数C = 0..412L+4 7.704
==1.00 ==1.00
主尺度比 L/B=6.158 > 5
B/C=2.09 <2.5
货舱口尺度比
No.1货舱 b1=10.60 m LH1=25.35 m LBH1=32.20m
b1 /B=0.726 >0.6 LH1 / LBH1=0.726 > 0.7
No.2货舱 b2=12.60 m LH2=25.60 m LBH2=33.60m
b2 /B=0.863 >0.6 LH2 / LBH2=0.750 > 0.7
本船货舱开口为大开口.
主机功率 1544kW
2.3 外板计算
2.3.1 船底板 (2.3.1)
(1)船舯部0.4L区域船底板厚应不小于下两式计算值: (2.3.1.3)
= 8.86mm
= 9.35mm
式中:——纵骨间距,取0.644m
——船长,取89.90m
Fb——折减系数,取1
d——吃水,取5.60m
h——=2.003 且=1.120m, 取 = 1.120
实取 t = 10 mm
(2)艏、艉部船底板 (2.3.1.4)
在离船端0.075L区域船底板厚t应不小于下式之值:
式中: ——船长,取89.90m
——纵骨间距,取0.650m
——纵骨的标准间距,取0.644m
实取 t=10mm
2.3.2 平板龙骨 (2.3.2)
平板龙骨宽度应不小于下式之值:
1214.65 mm (2.3.2.1)
11.35 mm (2.3.2.2)
式中: ——船长,取89.90m
实取 平板龙骨 b=1800mm 12mm
2.3.3 舭列板 (2.3.3.1)
舭列板处为横骨架式,其厚度应不小于船底板厚度 (2.3.1.2)
= 11.58 mm
= 11.79 mm
式中:E = 1+(s/S)2 = 1.0050, 其中, S为船底桁材间距, 取2.900m
——纵骨间距,取0.650m
——船长,取89.90m
h——=2.003 且=1.120m, 取 = 1.120
Fb——折减系数,取1
实取 12 mm
2.3.4 舷侧外板
(1) 3D/4 以上及顶边舱与底边舱间横骨架式舷侧外板厚度应不小于按下列三式计算所得之值: (2.3.4.3、 8.3.2.1)
= 9.49 mm
7.53mm
9.48mm
式中: E = 1
——肋骨间距,取0.644m
——船长,取89.90m
d——结构吃水,取5.60m
Fd——折减系数,取1
——=3.852且=2.016, 取= 2.016
实取 t=14mm
(2) 距基线以下舷侧外板厚度不小于下式: (2.3.4.2)
= 8.80mm
10.62mm
式中: E = 1
—— 肋骨间距,取0.644m
——船长,取89.90m
d——结构吃水,取5.60m
Fb——折减系数,取1
h——=0.26c=2.003, 且=1.120, 取h=1.120
实取 12mm
2.3.5舷顶列板 (2.3.6.1)
宽度 b = 800+5L = 1249.5
=7.72 mm
= 7.44mm
式中:
S=0.644 m =1
实取: t=14mm
2.3.6 局部加强
(1)与尾柱连接的外板、轴包处的包板: (2.3.6.1)
= 14.025mm
= 9.35mm 实取t=16mm
(2)锚链管处外板应予加强: (2.3.6.2)
= 11.35mm 实取t=14mm
2.4 甲板计算
2.4.1 强力甲板
(1)船中0.4L区域纵骨架式甲板,不小于下式之值: (2.4.2.1)
= 8.40 mm
= 8.09 mm
式中: ——纵骨间距,取0.70m
——船长,取89.90m
=, 取89.90m
——折减系数,取1
实取 14 mm
(2)开口线以内及离船端0.075L区域内强力甲板不小于下式之值 (2.4.2.2) = 7.51 mm
式中: ——横梁间距,取0.65 m
——船长,取89.90m
实取 10 mm
2.4.2 甲板边板 (2.4.3.1)
船中部L区域,甲板边板宽度,1111.32 mm
厚度不小于强力甲板厚度
实取 甲板边板 t x b = 142000
2.4.3 平台甲板
厚度应不小于下式之值: (2.4.5.2)
t = 10s = 6.50 mm
式中: s——骨材间距,取0.650m
实取 t = 8mm
2.4.4甲板开口 (2.4.4.2)
货舱及机舱开口的角隅采用抛物线,货舱角隅板实取 t=14mm
机舱角隅板实取 t=10mm
2.4.5开孔平台 (2.15.1.11)
艏尖舱设开孔平台
开孔平台甲板开孔面积 a = 0.1A = 0.07m2
式中: A = 0.700 m2
实取: a = 10.8 m2
开孔平台甲板厚度 t= 0.023L + 5 = 7.07 mm
实取: t = 8mm
开孔平台甲板横梁的不连带板的剖面积(隔档设)
A = 0.13L + 4 = 15.69 cm2
实取: L100x63x8 (每档设) A= 25.20 cm2
2.4.6 顶边舱斜板 (8.6.2.1)
斜板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值,且应不小于8mm:
+ 2.5 = 8.93 mm
= 9.34 mm
式中: h = h1cosθ+ b1sinθ= 2.8 x cos30°+ 3.7x sin30°= 4.275
s = 0.778 m
实取: t = 10mm
2.5 双层底结构
2.5.1中桁材 (2.6.2.1~2.6.2.3)
中桁材高度 = 900.2 mm
中桁材厚度 t =0.0077+3 =9.93 mm
式中:B=14.6m d=5.6m =900.2mm700mm
实取 =1050 mm t=12mm
2.5.2 旁桁材 (2.6.10.2, 2.6.4.1)
t =0.0077+1 =6.93mm 实取: t = 10mm
加强筋两端削斜其厚度与肋板相同,宽度为肋板高度的1/10
B = 0.1 = 90.02 mm 实取: t=10mm b=100mm
2.5.3 实肋板 (2.6.11.2, 2.6.5.1)
(1)在机舱区域,至少每个肋位上应设置实肋板,货舱区每四肋位设置实肋板。货舱区实肋板厚度不小于下式值
8.72mm
式中: ——双层底计算高度,取900.2mm
垂直加强筋的厚度等于肋板厚度,宽度不小于 1.65L = 148.34 mm
实取: t=10mm b=150mm
(2)水密实肋板 (2.6.11.3)
8.93 mm 实取: t=10mm
加强筋两端削斜,其剖面模数 =24.75 cm3
式中: s=0.60m h=7.5m l = 1.0 m
实取 10x200 W=172.59 cm3
2.5.4 内底板
(1)船中部0.4L区域 (2.6.13.1, 2.6.9.1)
7.70 mm
式中: ——肋骨间距,取0.6m ——船长,取89.90m
实取 14mm
2.5.5 纵骨架式船底纵骨 (2.6.12, 8.5.3.1)
W=8.5f(d+h1)sl2/(1.73-Fb) W=9shl2
纵骨位置
f
h1
s
(m)
l
(m)
W0
cm3
系数
α
W=αW0
cm3
实取
W
cm3
船中船底纵骨
1
1.12
0.6
1.95
140.13
1
140.13
L140x90x8
143.8
内底纵骨
1
1.12
0.6
1.95
140.13
0.85
119.11
L125x80x10
133.4
式中: d=5.60m Fb=0.8
2.6 机舱区域船底构件
2.6.1 单层底肋板 (2.5.4.1)高度 h = 42(B+d)-70 = 778.4 mm
厚度 t = 0.01h+3=10.78 mm
面板剖面积 A=4.8d-3=23.88 cm2
式中: B—船宽,取14.60m d—吃水,取5.6m
实取: ⊥12x1500/16x150 A=24 cm2
2.6.2 主机座纵桁 (2.16.1.3) 水平面板厚度 =23.10 mm
式中: s=0.65m P=1544 KW 实取t=24mm
纵桁的腹板厚度 =16.17 mm 实取t=16mm
横隔板厚度 =12.94mm 实取t=14mm
2.6.3 双层底肋板 (2.6.5.1)
t=0.0077+1.0=6.99mm 实取t=10mm
2.6.4 水密实肋板 (2.6.6.1)
厚度 t'=t+2=9.78mm 实取 t=10mm
2.6.5 内底板 (2.6.9.1)
厚度 t=0.055L+4.8=9.74mm 实取 t=10mm
2.6.6 船艏底部加强
(1) 加强区域 (2.15.3.1)
加强区域端线距艏垂线的长度
22.48 m
式中: ——船长,取89.90m
——方形系数,Cb=0.820 〉0.8,取Cb =0.80
实船加强区域: Fr102~艏
横向加强区域的边线距基线的高度 h=0.014B=0.2m
式中: B ——船宽,取14.60m
(2) 船底纵骨 (2.6.12.2)
船底纵骨的最大间距不大于1m,剖面模数w,应不小于按下式计算所得之值
=68.51
式中: ——纵骨间距,取0.6m
——纵骨跨距,取1.95m
d——吃水,取5.60m
——系数,取1
——折减系数,取1
——=2.003 且0.2d=1.12
实取 L140x90x8 (W=143.80cm3)
(3) 船底板
艏部船底板厚度t应不小于按下式计算所得之值: (2.15.3.5)
式中: ——船长,取89.90m
d1——航行中的最小首吃水,取2.5m
C——系数,取7.3+0.081L=14.58
C1—— 式中: s = 0.6m, l = 1.3m
< 1 取
——纵骨间距,取0.6 m
——纵骨的标准间距,取0.644m
e——纵向位置修正系数,
详见下表,表中, L=89.90m, X=22.48
位置
e
t (mm)
从距首垂线(X-0.125L)m至距首垂线X之间:
0.67
12.03
从首垂线至距首垂线(X-0.2L)m之间:
1.13
25.46
其余位置
14.70
按近海航区折减 t’=0.95t =24.19mm
实取: t=25mm
2.6.7 艏尖舱加强
(1) 肋板、中内龙骨
肋板腹板高度 =735mm (2.15.1.1)
腹板厚度 =8.70mm (2.15.1.2)
面板剖面积 =18.62 (2.15.3.4)
式中: D=7.0m L=89.90m B=14.6m
实取 ⊥10x1050/12x150 A=18
中内龙骨 ⊥10x1050/12x150
(2)开孔平台 (2.15.1.11)
(1)开孔平台甲板开孔面积应不小于总面积的10%
a=0.1A=2.58 m2 式中: A=25.8 m2
实取 a=2.68 m2
(2)开孔平台厚度
t=0.023L+5=7.07mm 实取t=8mm
(3)开孔平台板横梁的剖面积
15.69
实取 L100638 A=25.2
2.6.8 艉尖舱加强 (2.15.4.1)
实肋板厚度 t=+1.5=10.20mm
实取 ⊥10x800/12x150
2.7 舷侧构件
2.7.1 肋骨
(1) 除艏艉尖舱外,主肋骨的剖面模数W及剖面惯性矩I应不小天按下式计算所得值: (2.7.2.1, 2.7.2.7)
I=3.2Wl
艏艉尖舱肋骨剖面模数W和剖面惯性矩I应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.7.2.8)
I=3.5W l
深舱肋骨剖面模数W和剖面惯性矩I应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.13.6.1)
I=3.5W l
式中: C=1 d=5.6m D=7.0m
肋骨位置
C
s
(m)
l
(m)
h
(m)
W1
W2
I
机舱
4.436
0.65
3.00
0
145.32
1395.10
深舱Fr24~29
4.436
0.65
3.00
4.20
167.12
171.99
1754.77
深舱Fr127~133
5.599
0.65
2.65
5.26
164.09
167.56
1551.80
货舱
3.019
0.65
4.30
0
203.19
0
3058.12
艏尖舱3550平台下
0.60
2.50
5.37
124.42
140.96
1233.42
艏尖舱5600平台下
0.60
2.05
3.10
124.42
54.72
892.72
艏尖舱5600平台上
0.60
2.05
2.10
108.19
37.07
776.28
艉尖舱~Fr4
0.60
3.30
2.20
124.42
100.62
1162.20
实取:
机舱 L140x90x10 W=173.5 I=2678
深舱Fr24~29 L140x90x10 W=173.5 I=2678
深舱Fr127~133 L140x90x10 W=173.5 I=2678
货舱 L160x100x10 W=224.8 I=2998
艏尖舱3550平台下 ⊥8x200/10x100 W=293.5 I=4709
艏尖舱5600平台下 L140x90x8 W=143.8 I=1754
艏尖舱5600平台下 L140x90x8 W=143.8 I=1754
艉尖舱~Fr4 L140x90x8 W=143.8 I=1754
(2) 甲板间肋骨的剖面模数不小于下式之值: (2.7.2.9)
式中:C ——系数,取C = 0.7+4=3.90
艏艉尖舱肋骨剖面模数W和剖面惯性矩I应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.7.2.8)
I=3.5W l
深舱肋骨剖面模数W和剖面惯性矩I应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.13.6.1)
I=3.5W l
肋骨位置
C1
s
(m)
l
(m)
h
(m)
W1
W2
I
机舱
1.00
0.65
2.70
0
101.41
-
876.1783
艏楼
0.90
0.60
2.40
0
74.89
-
57.1325
艉楼
0.80
0.60
2.60
0
72.11
-
599.9839
深舱Fr24~29
1.00
0.65
2.70
1.35
101.41
44.78
958.3201
深舱Fr127~133下甲板间
1.10
0.65
2.05
3.10
84.70
59.28
607.6919
深舱Fr127~133下甲板间
1.00
0.65
2.00
1.00
75.12
18.20
525.8272
实取:
机舱 L125x80x8 W=114.8 I=1290
艏楼 L160x100x10 W=223.9 I=2944
艉楼 L125x80x8 W=114.8 I=1290
深舱Fr24~29 L125x80x8 W=114.8 I=1290
深舱Fr127~133下甲板间 L125x80x8 W=114.8 I=1290
深舱Fr127~133上甲板间 L125x80x8 W=114.8 I=1290
(3) 机舱区域强肋骨 (2.7.4.4)
=614.25
式中: s=3.25m h=4.2m l =3.00m
实取: ⊥8x450/10x100 W=921
甲板间强肋骨 =455.04
式中: s=3.25m d=5.60m D=7.0m l =2.70m
实取: ⊥8x300/10x100 W=531
(4) 货舱区域主肋骨 (8.3.3.3, 8.3.3.4)
主肋骨腹板厚度: t = 7.0+0.03L = 9.70 mm
式中: L=89.90m d=5.60m
主肋骨剖面模数: = 285.80
式中: s=0.65m =4.1m l =4.30m
实取 L180x110x12 W=278.5
主肋骨腹板的高度和厚度之比为 180/12=15 < 50
(5) 第一货舱主肋骨 (8.3.5.1, 8.3.3.4)
主肋骨腹板厚度: t’ = 1.15t = 11.16 mm
2.7.2 顶边舱舷侧纵骨 (8.6.3.1,2.7.5.1)
式中: h1=0.26C+d-(0.06C+d) C=7.704
顶边舱f=1.73-Fb(Z-Zn)/(D-Zn) 底边舱f=1.73-Fb(Zn-Z)/ Zn Zn =3.05m Fb =1
纵骨位置
Z
(m)
f
h
h1
s
(m)
l
(m)
W1
W2
顶边舱舷侧纵骨
7.90
0.502
3.67
0.761
0.55
1.95
76.73
26.96
实取: L125x80x8 W=114.4
2.7.3顶边舱横向支持构件 (2.11.1.3, 8.5.4)
本船采用非水密舱壁支持顶边舱纵向构件
P=7.06abh+P0 KN
h0 =1.30m s/t=86.88
舱壁位置
a
(m)
b
(m)
h
(m)
P
(m)
P0
(KN)
(m)
r
(m)
A1
()
A2
()
A
()
顶边舱
1.95
0.695
1.30
12.44
0
1.3
3.22
1.22
2.92
1.51
实取: L100x63x8 A=27.4 带板 t=8mm
I=2.5W l h=h1cos30°+b1sin30°
构件位置
h1
b1
h
s
(m)
l
(m)
W
I
甲板
0.48
2.26
1.971
2.10
1.98
121.7118
602.4736
顶边舱斜板
1.57
2.05
2.355
2.10
2.23
184.4746
1028.446
舷侧
1.25
3.30
3.153
2.10
1.30
111.8929
363.6518
实取:
甲板 ⊥10x400/12x100 W=921 I=27394
顶边舱斜板 ⊥10x400/12x100 W=927 I=27997
舷侧 ⊥10x400/12x100 W=899 I=25209
2.8 甲板骨架
2.8.1 甲板计算压头 (2.8.1.1)
)=1.428 m
式中: L=89.90m d=5.60m D=7.0m B=14.6m
实取: h0=1.30m
2.8.2 甲板横梁 (2.8.2.1)
露天甲板W不必大于
横梁位置
C1
C2
C3
h
s
(m)
l
(m)
W
W0
艏楼甲板
1.05
0.80
7.88
1.95
0.60
2.4
89.06
98.39
主甲板Fr129~艏
1.05
0.52
4.00
2.00
0.60
3.00
64.60
157.68
主甲板Fr117~129
2.00
0.80
4.82
1.63
0.65
2.70
105.81
130.59
主甲板Fr23~35,89.90~78
2.00
0.54
4.82
1.30
0.65
2.91
76.81
100.47
主甲板艉~ Fr23
1.05
0.52
4.00
2.00
0.65
2.91
74.65
194.36
机舱二层甲板
1.05
0.52
4.00
2.60
0.65
3.20
82.24
222.07
艉楼甲板
1.05
0.14
5.26
1.00
0.65
3.28
42.52
102.10
实取:
艏楼甲板 L125x80x8 W=112.5
主甲板Fr129~艏 L100x63x8 W=70.55
主甲板Fr117~129 L125x80x8 W=112.5
主甲板Fr23~35,89.90~78 L125x80x8 W=112.5
主甲板艉~ Fr23 L125x80x8 W=112.5
机舱二层甲板 L125x80x8 W=112.5
艉楼甲板 L100x63x8 W=70.55
2.8.3 甲板纵桁 (2.8.3.3)
I=2W l P=196.2 KN
甲板纵桁位置
a
a/l
c
b
h
l
(m)
W
I
艏楼甲板
2.40
4.30
3.00
441.18
2647.08
主甲板Fr129~艏
2.40
2.00
2.65
160.11
848.60
主甲板Fr117~129
2.66
3.30
2.60
281.33
1462.925
主甲板Fr23~35,89.90~78
3.3
0.846
7.23
2.66
1.30
3.90
813.78
6347.469
主甲板艉~ Fr23
2.15
1.20
5.20
331.38
3446.302
机舱二层甲板
1.25
2.60
5.20
417.43
4341.272
艉楼甲板
2.66
1.00
5.85
432.40
5059.095
实取:
艏楼甲板 ⊥8x300/10x100 W=516 I=12955
主甲板Fr129~艏 ⊥8x250/10x100 W=400 I=8321
主甲板Fr117~129 ⊥8x300/10x100 W=515 I=12804
主甲板Fr23~35,74~78 ⊥8x400/12x100 W=873 I=30170
主甲板艉~ Fr23 ⊥8x300/10x100 W=523 I=13689
机舱二层甲板 ⊥8x250/10x100 W=519 I=13304
艉楼甲板 ⊥8x250/12x100 W=456 I=10105
2.8.4 顶边舱甲板、斜底板纵骨 (8.6.3.1)
h=h1cos30°+ h2sin30°
纵骨位置
h1
h2
h
s
l (m)
W()
顶边舱甲板纵骨
0.5
1.2
1.033
0.7
2.60
83.10
顶边舱斜底板纵骨
1.58
1.2
1.968
0.79
2.60
56.40
实取:
顶边舱甲板纵骨 L125x80x8 W=115.1
顶边舱斜底板纵骨 L125x80x8 W=115.1
2.9 支柱
2.9.1支柱的载荷 (2.10.1)
对于支柱所受的载荷P,应按下式计算:
KN
式中: a——支柱所支持的甲板面积的长度 m,见图;
b——支柱所支持的甲板面积的平均宽度 m,见图;
h——支柱所支持的甲板的计算压头 m,
——上方支柱所传递的载荷, kN。
2.9.2支柱剖面积 (2.10.2)
式中:P——支柱所受的载荷, 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
2.9.3支柱壁厚 (2.10.3.1)
mm
mm
式中:P——支柱所受的载荷, kN
l——支柱的有效长度, m,为支柱全长的0.8 倍
——管形支柱的平
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