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江苏科技大学本科毕业论文

55M集散两用船船体结构规范设计

Structure design of 55 M distribution of dual-use vessel hull by rules

摘 要

关键词:

Abstract
Along with the US financial crisis's eruption, the world economics trade situation will have the tremendous change, will then cause the world trade marine transportation quantity growth to slow down, the initiation international shipping market will be turbulent. Therefore, in present, under this business not bright world economics trade situation, the multipurpose ship will be one of ship owners more ideal operation body forms. Because its can adapt many kinds of routes, the high efficiency carries each kind of cargo as far as possible, the use is simple, the construction cost is inexpensive.
This paper introduce the basic structure of standardized design process of 55 M distribution of dual-use vessel hull, which is designed, calculated and checked according to CCS Steel Inland river Ships Construction Standard (2009 edition). This ship with raked bow, transom stern of welded steel structure, the material besides the special statement, is the CCSA level steel. second continuous deck，single-storey deck houses at bow and stern, using single-propeller aerodynamic balance fulcrum rudder. Cargo cabin district is longitudinal frame, the bow, stern and superstructure is transverse frame.
The main contents of this article include:
1. Development and forecasting of multipurpose ship; the structural characteristics of container ship; the methods and what should be pay attention to during the design.
2. The basic process of 55 M distribution of dual-use vessel hull structure design, and examination of bending intensity of the midship section in district of cargo cabin.
3. Mapping of the midship section, basic construction profile and plan

Keywords: Multipurpose ship; container ship; structure design; map of the midship section; map of basic construction profile and plan.

目 录
第一章 绪 论 1
1.1多用途船的发展概况 1
1.2多用途船的特点 2
1.3规范设计的基本步骤 3
1.4结构布置的一般原则 4
1.5结构设计概述 4
1.5.1结构设计的依据 4
1.5.2结构设计的基本内容 4
1.5.3结构设计的作用 5
1.5.4结构设计的方法 5
1.5.5结构设计的要求： 5
第二章 船体结构规范计算书 7
2.1概述： 7
2.2主要尺度： 7
2.3计算尺度： 7
2.4板 8
2.4.1外板： 8
2.4.2内舷板及内底板： 9
2.4.3甲板： 9
2.4.4舱口角隅加强腹板 10
2.4.5局部加强 10
2.5货舱区域船底骨架 10
2.5.1实肋板 10
2.5.2中桁材 11
2.5.3旁桁材 11
2.5.4内底纵骨 12
2.5.5船底纵骨 12
2.5.6舭肘板 12
2.5.7舷舱骨架 13
2.5.8甲板骨架 14
2.5.9货舱平面横舱壁 15
2.5.10舷舱横舱壁 16
2.5.11舱口 16
2.6尾部结构构件校核（横骨架式）： 17
2.6.1底部骨架 17
2.6.2舷侧骨架 18
2.6.3机舱甲板 18
2.6.4舱壁 19
2.6.5主机座 20
2.7首部结构校核（横骨架式）： 20
2.7.1底部骨架 20
2.7.2舷侧骨架 21
2.7.3甲板 22
2.7.4舱壁 23
2.8首尾柱 23
2.8.1首柱 23
2.8.2尾柱 24
2.9甲板室 24
2.9.1甲板和围壁板 24
2.9.2围壁扶强材 24
2.9.3顶篷甲板 25
2.10护舷材： 26
第三章 总纵强度计算书 27
3.1概述： 27
3.2主尺度： 27
3.3计算尺度： 27
3.4舯剖面模数的计算 28
3.5实船的中横剖面模数计算 28
3.6实船的中横剖面示意图 30
第四章 结语 31
4.1论文研究结语 31
4.2论文的展望 31
致 谢 33
参考文献 34
附 录 35
附录Ⅰ 55M集散两用船的横剖面图 35
附录Ⅱ 55M集散两用船的基本结构图 35

第一章 绪 论
1.1多用途船的发展概况
1.2多用途船的特点
1.3规范设计的基本步骤
图1-1规范结构设计流程图
1.4结构布置的一般原则
1.5结构设计概述
1.5.1结构设计的依据
1.5.2结构设计的基本内容
1.5.3结构设计的作用
1.5.4结构设计的方法
1.5.5结构设计的要求：

第二章 船体结构规范计算书
2.1概述：
2.2主要尺度：
总 长

垂线间长

型 宽

型 深

吃 水

（A级）

肋 距

2.3计算尺度：
计算船长

计算型宽

计算型深

计算吃水

（A级）

肋 距

方型系数

货 舱 长

货 舱 宽

符合规范要求
2.4板
2.4.1外板：
2.4.1.1 船底板
按§8.3.1.1 & §2.3.2
应不小于下列计算所得：

式中：

实取。
2.4.1.2 平板龙骨
按§2.3.1.1
平板龙骨的宽度应不小于0.1B，且应不小于0.75m。

本船平板龙骨实取，宽度为。
2.4.1.3 舭列板
按§2.3.3

式中：
采用圆舭, ,且超过实肋板以上,实取。
2.4.1.4 舷侧外板（§8.3.2.1）
舷侧外板的厚度在全船范围内与船底板厚度相同。
实取。
2.4.1.5 舷侧顶列板
按§8.3.3

式中：
实取。
2.4.1.6 尾封板
按§2.3.6.1
尾封板厚度与尾部平板龙骨厚度相同，实取。
2.4.2内舷板及内底板：
2.4.2.1 内舷板（纵舱壁板）
按§8.3.4
与舷侧外板厚度相同,实取。
2.4.2.2 内底板
按§8.3.5

式中：

实取。
2.4.3甲板：
2.4.3.1 船中货舱区域强力甲板最小厚度应不小于下式计算所得
按§2.4.1.1 & §2.4.1.2

式中：

船中部甲板边板的宽度应不小于0.1B，实取宽度为。
2.4.3.2 强力甲板边板
按§8.3.6.1

式中：
实取，首甲板板厚度取，尾——FR3甲板板厚度取。
若甲板上的货物用抓斗装卸时，则载货部位甲板厚度应增加。
2.4.4舱口角隅加强腹板

2.4.5局部加强
按§2.4.4
实船在甲板机械和系缆设备的部位下增设腹板，。
2.5货舱区域船底骨架
2.5.1实肋板
2.5.1.1 实肋板的剖面模数Ｗ
按§8.4.2
本船实肋板高度为大于，实肋板腹板厚度不小于该处船底板厚度，实取实肋板,实取。
2.5.1.2 水密实肋板
，实取
2.5.1.3 舷舱内单底实肋板
按§8.6.6.1
其高度可为货舱内双层底高度的，且不应小于货舱底部宽度的，且不小于，厚度与货舱区域内实肋板的厚度相同，上缘应设折边或面板。实取为。
2.5.1.4 实肋板间距
按§2.6.2.1
本船为纵骨架式双层底，实肋板间距应不大于，本船实取,满足规范要求。
2.5.1.5 人孔
本船人孔取
2.5.1.6 加强筋
实肋板加强筋取
2.5.2中桁材
按§8.4.3.2
高度和厚度与水密实肋板的高度和厚度相同。
，实取
2.5.3旁桁材
按§2.6.5
2.5.3.1 旁桁材厚度
旁桁材厚度与所在部位船底板相同，但应不小于相连实肋板厚度。实取，实取。
2.5.3.2 旁桁材间距
纵骨架式旁桁材间距应不大于，实取旁桁材间距为,满足规范要求。
2.5.3.3 减轻孔
本船减轻孔取。
2.5.3.4 加强筋
非水密旁桁材加强筋取。
2.5.4内底纵骨
按§8.4.4.1

式中：

实取，，满足规范要求。
2.5.5船底纵骨
按§8.4.5

式中：

实取，，满足规范要求。
2.5.6舭肘板
按§2.7.5
舭肘板高出肋板的高度应不小于肋骨高度的倍，宽度约为中纵剖面处实肋板的高度，厚度与实肋板相同。
2.5.7舷舱骨架
2.5.7.1 普通肋骨
按§8.6.1 ﹠ §2.7.2.1

式中：

实取，。，。
2.5.7.2 内、外舷强肋骨
按§8.6.3
2.5.7.2.1 内、外舷强肋骨间距应不大于
实取内、外舷强肋骨间距为，满足规范要求
2.5.7.2.2 内、外舷强肋骨剖面模数W应不小于下式计算值：

式中：
实取
内舷强肋骨实取，
外舷强肋骨实取，
2.5.7.3 舷侧纵桁,内舷纵桁
按§8.6.4
设道舷侧纵桁
内舷纵桁,实取，
舷侧纵桁,实取，
2.5.7.4 舱底纵骨
按§8.6.5.1
舱底纵骨应与货舱区船底纵骨相同。
实取，，满足规范要求。
2.5.7.5 撑材
按§8.6.8

式中：
实取水平撑材,
斜撑实取，满足规范要求。
2.5.8甲板骨架
2.5.8.1 甲板纵桁
按§2.8.3.2

式中：

式中：
实取，，满足规范要求。
2.5.8.2 甲板强横梁
按§2.8.5
每隔档肋距设置一强横梁。
甲板强横梁与甲板纵桁相同，实取。
2.5.8.3 甲板横梁
按§2.8.1

式中：

式中：
实取，。
2.5.8.4 甲板条强横梁
按2.8.5

式中：

实取，。
2.5.9货舱平面横舱壁
2.5.9.1 横舱壁板
按§8.10.1

式中：

实取
本横舱壁按深舱舱壁要求计算,满足规范要求。
2.5.9.2 扶强材
按§8.10.2 ﹠§2.12.3.2

式中：

实取，，满足规范要求。
2.5.9.3 水平桁和垂直桁
按§2.12.4.3

式中：

实取垂直、水平桁，，满足规范要求。
2.5.10舷舱横舱壁
按§8.10.2
2.5.10.1 舷舱横舱壁间距
按§8.10.2.1
舷舱内应设置水密横舱壁，其间距应不大于，如舷舱内未设框架式横向桁架，则在水密横舱壁之间增设一道非水密横舱壁。实取水密横舱壁间距最大为，并在其之间加设了横向桁架，满足规范要求。
2.5.10.2 横舱壁板
按§2.12.2.1

式中：

实取。
2.5.10.3 扶强材
按§2.12.3.2

式中：

实取，，满足规范要求。
2.5.11舱口
按§8.8.5
2.5.11.1 围板尺寸
长大舱口围板伸出甲板以上高度一般应不大于。本船舱口围板伸出甲板以上高度实取,舱口围板顶缘的总纵强度满足规范要求。
2.5.11.2 舱口围板

式中：
实取
2.5.11.3 围板水平材

式中：
围板水平桁实取， 垂直桁实取围板顶缘设面板，实取大于,满足规范要求。2.6尾部结构构件校核（横骨架式）：
2.6.1底部骨架
2.6.1.1 船尾部实肋板
按§2.5.2.2

式中：

取

2.6.1.2 实取中内龙骨
按§2.5.3.2
2.6.1.3 中内龙骨腹板的高度与厚度与该处实肋板相同，面板剖面积应不小于实肋板面板剖面积的倍，实取，
§2.5.4.1
其尺寸与该处实肋板相同，机舱实取
2.6.2舷侧骨架
2.6.2.1 主肋骨
按§2.7.2.1

式中：

主肋骨实取，。
2.6.2.2 舷侧纵桁
按§2.7.4.1
舷侧纵桁尺寸应与主肋骨相同，实取,满足规范要求。
2.6.3机舱甲板
2.6.3.1 强力甲板板
按§2.4.1.2

式中：
实取，机舱平台实取，满足要求。
若甲板上的货物用抓斗装卸时，则载货部位甲板厚度应增加。
2.6.3.2 强力甲板横梁
按§2.8.1.1

式中：

式中：
实取，。
2.6.3.3 强力甲板纵桁
按§2.8.3.2

式中：

式中：
实取，，满足规范要求。
2.6.3.4 甲板强横梁
按§2.8.5.4
实取，剖面尺寸与甲板纵桁相同。
2.6.4舱壁
2.6.4.1 横舱壁板
按§2.12.2

式中：

实取,尾轴通过处的舱壁板（#4）应局部增厚50%，实取。
本横舱壁板按深舱要求计算，满足规范要求。
2.6.4.2 扶强材
按§9.7.1 ﹠ §2.12.3.2

式中：

实取，，满足规范要求。
2.6.4.3
§2.12.4.3

式中：

实取垂直、水平桁，，满足规范要求。
2.6.5主机座
按§2.14.1.3

纵桁腹板厚度

2.7首部结构校核（横骨架式）：
2.7.1底部骨架
2.7.1.1 实肋板
按§2.5.2.2

式中：

取

2.7.1.2 实取
§2.5.3.2
2.7.1.3 中内龙骨腹板的高度与厚度与该处实肋板相同，面板剖面积应不小于实肋板面板剖面积的倍，实取，
§2.5.4.1
其尺寸与该处实肋板相同，首部实取
2.7.2舷侧骨架
2.7.2.1 主肋骨
按§2.7.2.1

式中：

主肋骨实取，。
2.7.2.2 舷侧纵桁
按§2.7.4.1
舷侧纵桁尺寸应与主肋骨相同，实取,满足规范要求。2.7.3甲板
2.7.3.1 主甲板
按§2.4.1.2

式中：
实取，满足要求。
若甲板上的货物用抓斗装卸时，则载货部位甲板厚度应增加。
2.7.3.2 甲板横梁
按§2.8.1.1

式中

式中：
实取，。
2.7.3.3 甲板纵桁
按§2.8.3.2

式中：

式中：
实取，，满足规范要求。
2.7.3.4 甲板强横梁
按§2.8.5.4
实取，剖面尺寸与甲板纵桁相同。
2.7.4舱壁
2.7.4.1 横舱壁板
按§2.12.2.1

式中：

实取，本横舱壁板按防撞舱要求计算，满足规范要求。
2.7.4.2 扶强材
按§2.12.3.2

式中：

实取，，满足规范要求。
2.7.4.3
§2.12.4.3

式中：

实取垂直、水平桁，，满足规范要求。
2.8首尾柱
2.8.1首柱
按§2.13.1
2.8.2尾柱
按§2.13.3

式中：
实取，，。
2.9甲板室
2.9.1甲板和围壁板
非强力甲板板厚一般不小于，上层建筑外围壁板厚度不小于。实取船员室顶甲板，外围板及内围板，驾驶甲板，顶棚甲板，端壁。
2.9.2围壁扶强材
2.9.2.1 外围壁扶强材
按§2.16.2.4

式中：
实取，。
2.9.2.2 内围壁扶强材
按§2.16.2.4

式中：
实取，。
2.9.2.3 端壁扶强材
按§2.16.4.2

式中：
实取，。
2.9.3顶篷甲板
2.9.3.1 甲板横梁
按§2.8.1.

式中：
取
实取，。
2.9.3.2 甲板纵桁
按§2.8.3.2

式中：

实取，。
2.10护舷材：

第三章 总纵强度计算书
3.1概述：
3.2主尺度：
总 长

垂线间长

型 宽

型 深

吃 水

（A级）

肋 距

3.3计算尺度：
计算船长

计算型宽

计算型深

计算吃水

（A级）

肋 距

方型系数

货 舱 长

货 舱 宽

符合规范要求
3.4舯剖面模数的计算
按§2.2.2 ﹠ §8.2.1
干散船：

式中：
取

集装箱船：

式中：

3.5实船的中横剖面模数计算

编号
名 称
尺 寸
数量
剖面积
距参考轴距离
静力矩
惯性矩

构件自身惯性矩
1
平板龙骨
0.8×70
2
112
0.00
0.00
0.00
0.001
2
船底板
0.7×465
2
651
0.01
6.51
0.07
0.003
3
内底板
0.8×500
2
800
0.80
640.00
512.00
0.004
4
舭列板
0.7×100
2
140
0.50
70.00
35.00
122.656
5
舷侧板
1.0×170
2
238
1.85
440.30
814.56
28.659
6
舷顶列板
0.7×60
2
84
3.00
252.00
756.00
1.260
7
甲板板
1.0×135
2
270
3.30
891.00
2940.30
0.002
8
内舷板
0.7×250
2
728
2.05
1492.40
3059.42
182.292
9
中桁材
━1.0×80
1
80
0.4
32.00
12.80
4.267
10
旁桁材
━0.8×80
4
256
0.4
102.40
40.96
13.653
11
内底纵骨
L12.5×8×0.8
16
256
0.74
189.44
140.19
2.055
12
船底纵骨
L10.0×6.3×0.8
16
201
0.05
10.05
0.50
1.078
13
舷侧纵桁
L0.6×25/5
2
36
1.10
39.60
43.56
0.787
14
舷侧纵桁
L0.6×25/5
2
36
1.65
59.40
98.01
0.787
15
舷侧纵桁
L0.6×25/5
2
36
2.75
99.00
272.25
0.787
16
舷侧平台
0.7×135
2
189
2.20
415.80
914.76
0.001
17
内舷水平桁
L0.6×25/5
2
36
1.10
39.60
43.56
0.787
18
内舷水平桁
L0.6×25/5
2
36
1.65
59.4
98.01
0.787
19
内舷水平桁
L0.6×25/5
2
36
2.75
99.00
272.25
0.787
20
甲板纵桁
L0.6×25/5
4
72
3.18
228.96
728.09
1.574
21
平台纵桁
L0.6×25/5
4
72
2.08
149.76
311.50
1.574
22
舱口围板
0.8×120
2
192
3.90

748.80
2920.32
23.040
23
舱口水平桁
L1.0×25/10
2
70
3.90
273.00
1064.70
0.808
24
舱口垂直桁
L1.0×25/10
2
70
3.90
273.00
1064.70
0.788
25
舭纵骨
L10.0×6.3×0.8
2
25
0.10
2.50
0.25
0.025
26
总和

4722

6613.92
16143.76
388.462

16532.22
表3-1 构件校核表
以基线为参考轴，中和轴距参考轴的距离为：

船体剖面对水平中和轴的惯性矩为：
，满足要求。
甲板处剖面模数：
，满足要求。
平板龙骨处剖面模数：
，满足要求。
3.6实船的中横剖面示意图
中横剖面示意图如图3-1所示。

图3-1中横剖面示意图

第四章 结语
4.1论文研究结语
4.2论文的展望

致 谢
参考文献
[1] 中国船级社. 钢制内河船舶建造规范(2009). 人民交通出版社.2009年
[2] 船舶专业英语. 江苏科技大学船舶与海洋工程学院.
[3] 靳顺则. 英汉船舶词典. 国防工业出版社. 2004年
[4] 张振祥. 多用途船的经济性及前景浅析. 世界海运.1997, (5):48-49
[5] 蔡敬伟. 极具经济性与发展前景的船型—多用途船. 船舶物资与市场. 2008, (5):29-29
[6] 钱鸿,贾复. 多用途船主尺度分析和经济性特征. 上海造船. 2000, (2):12-12
[7] 胡关德,王刚毅. 多用途船型及设计简介. 船舶设计通讯.2010, (3):20-21
[8] 王杰德,杨永谦等. 船体强度与结构设计. 国防工业出版社. 3-6,243-294
[9] 谢祚水. 结构优化设计概论. 国防工业出版社. 1997年:1-9
[10] 杨永祥,戴雪良. 散货船船体结构设计中应注意的几个问题. 江苏船舶. 2008, (10):10-13
[11] 顾敏童. 船舶设计原理. 上海交通大学出版社. 2003年:1-11
[12] 吴仁元,谢祚水,李治彬. 船体结构. 国防工业出版社.
[13] 马晓平. 现代船舶制造技术基础. 江苏科技大学船舶与海洋工程学院.
[14] 杨敏. 船舶制造基础. 国防工业出版社. 2005年7-35
[15] 陈铁云,陈伯真. 船舶结构力学. 上海交通大学出版社.
[16] 景荣春. 材料力学简明教程. 清华大学出版社. 2006年
[17] 杨永祥,管义锋. 船体制图. 国防工业出版社. 2005年

附 录
附录Ⅰ 55M集散两用船的横剖面图
附录Ⅱ 55M集散两用船的基本结构图