毕业设计50米水泥运输船的结构设计

I5050 米水泥运输船的结构设计米水泥运输船的结构设计 摘摘 要要本次毕业设计是对 50m 水泥运输船的结构设计，主要分为以下几个方面来进行设计：一、通过母型船的资料和新船的任务书来确定设计新船的型线图。因为新船任务书要求的主尺度除了船长和型深，其他都相同，而且两者的差距很小。又因为本船基本没有平行中体，所以通过型线比例的变换来改变型值是可行的，然后利用新的型值表来绘制新的型线图，并进行了光顺与协调。二、利用新的型线图和母型船的一些资料来做结构计算。结构计算主要是利用规范的计算选取外板、甲板、型材、上层建筑以及其他构件的规格。由于本船船长小于 65 米，不用进行总纵强度的计算，只需取材的剖面模数大于规范要求的最小剖面模数即可，当然为了满足强度，取材时尽量保守。三、通过型线图和结构计算书以及母型资料来绘制基本结构图、典型横剖面图和横舱壁图。以横舱壁图为例，利用型线图在量取该肋位上的高度和半宽值来确定该横舱壁的外轮廓，再利用结构计算关于舱壁的板厚和型材规格来绘制骨架，绘制过程中参考母型船资料。其他图也基本类似，不一一列举。四、总结设计过程中的一些经验和遇到的困难，以及解决这些问题的方法，为后续结构设计的提供经验。本次设计的新船满足任务书的要求，结构强度的校核也满足文献1的要求。【关键词关键词】 水泥运输船；结构设计；规范设计；尺寸确定 IIstructure designing of 50 meters cement carrier school of civil engineering architecture and civil engineering，Zhejiang ocean university，zhoushan，zhejiang 316000Abstract The graduation design is a structure design of 50m cement carrier, which is mainly divided into the following several aspects in design: First, confirm to design the lines plan of the new ship according to the parent ships data and new ships TOR. Because the new ships TOR requires the rest of the principal dimensions are the same, except the length and depth, which are also required to have a small gap between these two. And because this ship nearly has no parallel middle body, it is feasible to change lines offsets through copy type transformation, and then draw lines plan using new offsets table. Second, use new lines plan and some information of parent ship to do structural calculation. Structural calculation mainly takes advantages of standard calculation to select shell plating, deck, bar, superstructure and other construction elements specification. Since the length of this ship is less than 65 meters, longitudinal strengths calculation is not necessary, just make sure that the section modulus for drawing materials is larger than the smallest section modulus. Of course, in order to satisfy the intensity, when you are drawing materials, it should be as large as possible. Third, design basic construction plan, model body plan and transverse bulkhead plan, by using lines plan, structure calculations and some parent ship data. Now, take drawing transverse bulkhead plan as an example, it uses lines plan on the height and width of lifting this Rib bit to ensure the periphery of transverse bulkhead. Then it uses structural calculation about thickness of plating of bulkhead and bar standard to draw skeleton, with the reference of parent ship during this time. Other plans are similar and they will not be list here one by one. Fourth, summarize some experience and difficulties met during the design process, and methods to solve these problems, in order to rise experience in structural design. The design of a new ship meet commitments requirements, and profiles checking intensity and also satisfy the document 1 requirements.【Keywords】cement carrier; Structure design; Standard design; Size determine浙江海洋学院毕业生论文 目录1目目 录录摘 要 .I绪 论.11 总体部分.21.1 设计要求和母型资料21.1.1 设计任务书21.1.2 母型船舱室分布情况31.1.3 母型船主尺度41.2 型线生成42 结构部分.52.1 结构规范设计计算52.1.1 外板52.1.2 甲板102.1.3 单层底122.1.4 舷侧骨架142.1.5 甲板骨架192.1.6 船端加强242.1.7 水密舱壁252.1.8 主机基座312.1.9 上层建筑312.2 主要构件汇总512.3 基本结构图552.4 典型横剖面图552.5 横舱壁图553 总结与讨论.56参考文献.58浙江海洋学院毕业生论文 正文1绪绪 论论我国是水泥生产大国，水泥产量多年居世界第一，运输水泥的方式也是各种各样，但是不外乎包装水泥和散装水泥2。包装水泥由于纸袋破损和纸袋内残留水泥每年的损失在百分之五以上，散装水泥有着运量大、损耗少、成本低、污染少等优点，所以现在水泥的运输是以散装运输为主。运输水泥主要是以船舶运输的，目前我国散装水泥运输系统总体落后，根本无法满足当今水泥运输发展的需要，因此发展散装水泥运输船就变得非常的重要，越来越多的港口相继兴建与不同水泥船相匹配的专用设施，也昭示着我国在散装水泥船运输方面的发展趋势，但是目前发展仍然较为缓慢3。水泥运输船的结构都是以中小型为主，目前的发展还处于比较初级的阶段。传统的水泥船传统的水泥船只能装运单一的散装水泥，一般为单向运输，以沿海或近洋运输为主，而且为全封闭型，没有舱口盖，货舱底是倾斜的水泥提升机械设备要安装在货舱底部，因此船舶装卸货设备投资大，货舱内设备占据有效舱容大，设备维护保养困难。目前水泥运输船的发展趋势是采用的是气力负压吸附式卸船设备。如果船舶设计成气力式散装水泥船，就既可以装散装水泥，又可装氧化铝等其他细小颗粒散货，以保证返航不会空放，提高经济效益。这种普通散货船和传统水泥船的结合，其显著的特点是平坦的货舱底，有货舱口和舱口盖，有水泥专用装卸设备；既有普通散货船适货性广的特点，清舱后可以装载其它散杂货，可大大降低经营风险，也有传统水泥船自装卸的能力，而无普通散货船适用码头少的限制及传统水泥船不能利用码头现有卸船设备的弊病4。 总而言之，目前国际国内对建材的需求，发展水泥运输船是极其有必要的，而且水泥船的发展趋势是罐装的采用气力负压吸附式卸船设备，和本次毕业设计的课题非常吻合，因此这次设计是符合当今船型发展的需求的。浙江海洋学院毕业生论文 正文21 1 总体部分总体部分1.11.1 设计要求和母型资料设计要求和母型资料1.1.1 设计任务书设计任务书主要参数：船名：50m 水泥运输船航区：类航区船型：钢质、单甲板、单机、单桨、单舵、柴油机驱动的尾机型用途：主要装载散装水泥，并带有装卸设备，装卸效率较高主尺度： 垂线间长 LPP50.00m型宽 B9.00m设计吃水 d3.20m型深 D3.70m船级与船籍：CCS 中国主机：6NSC-M 型船用柴油机 1 台，额定功率 900PS，额定转速 1000r/min航速/功率储备：不低于 10.0kn/15%MCR船体结构(材料结构形式等)：钢质焊接、横骨架结构形式设备要求：按法规和规范要求配置设计内容：结构规范设计：根据规范计算外板、甲板、围板等板材的最小厚度，确定各个板材的厚度；计算各个型材的最小剖面模数确定各种型材的规格，以及各个部位的加强等。相关图纸绘制：根据结构规范设计得到的板材的厚度和型材的规格，参考母型船来绘制性线图、基本结构图、横剖面图、横舱壁图。 浙江海洋学院毕业生论文 正文31.1.2 母型船舱室分布情况母型船舱室分布情况表表 1-11-1 舱室划分舱室划分序号舱室名称数量所在部位1驾驶室1驾驶甲板2船长室1艇甲板3轮机长室1艇甲板4储物舱1艉楼甲板5储物室1主甲板6餐厅1艉楼甲板7厨房1艉楼甲板8卫生间1艉楼甲板9浴室1艉楼甲板10一人船员室3艉楼甲板11舵机舱14000mm 平台12锚链舱1主甲板13货舱6船底主甲板表表 1-2 液体舱液体舱序号名称储存物位置容积( m3 )1艏尖舱F81艏16.512第一压载舱 P&S海水F75F8142.843第二压载舱 P&S海水F52F6840.084第三压载舱 P&S海水F32F5254.525艉尖舱淡水F1F54.666燃油舱 P&S燃油F24F3216.667淡水舱淡水F2F715.568锅炉油舱燃油F11F141.41浙江海洋学院毕业生论文 正文41.1.3 母型船主尺度母型船主尺度主要要素：总长：51.50m两柱间长：47.50m型宽：9.00m型深：3.65m设计吃水：3.20m海水排水量：1017.2t方形系数：0.718梁拱（主甲板）0.05m肋距：0.55m船员5P主甲板 艉楼甲板2.05m艉楼甲板 艇甲板2.00m艇甲板 驾驶甲板2.00m驾驶甲板 顶甲板2.20m1.21.2 型线生成型线生成设计船的参数除了船长和型深，其他参数都和母型船相同，且船长和型深都变化很少，且和母型船的设计吃水相同，因此在船宽和船高方向型线可不做改变，只需改变船长方向的数值即可。又因为该船并没有明显的平行中体，不能用加平行中体的方法来增加船长。本设计采用放大船长的比例改变型值，每站位由母型船的 4.75 米变为设计船的 5 米，而由于设计吃水相同，而高度方向缩放的比例一般以设计吃水为准，因此设计船半宽和高度的型值保持不变，船长按比例放大。由于设计船和母型船的长度相差很小，因此新设计的船也能很好地保持母型船的良好的性能，型线图见附图（ZHC433-100-01） 。浙江海洋学院毕业生论文 正文52 2 结构部分结构部分2.12.1 结构规范设计计算结构规范设计计算本船为 50 米水泥运输船，为钢质单底尾机舱型船舶。本计算按文献1有关要求进行计算和校核。设计船舶主尺度：总长：54.00m两柱间长：50.00m型宽：9.00m型深：3.70m设计吃水：3.20m肋距：0.55m船员5P主甲板 艉楼甲板2.05m艉楼甲板 艇甲板2.20m艇甲板 驾驶甲板2.20m驾驶甲板 顶甲板2.20m2.1.1 外板外板根据文献5 船长 L 为最小型深 85%处水线总长的 96%，或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其大者。前者的值 L=48.6m，后者 L=50m。因此计算船长取 L=50m。根据文献6：C=0.0412L+4=6.06 =0.2d)2 . 0 ,26. 0(1dCMinh =0.64m )36. 0 ,5 . 0(2dCMinh =0.36d=1.152m =0.0016L+0.5 =0.58mbs浙江海洋学院毕业生论文 正文62.1.1.1 船底板（1）船中部 0.4L 区域：根据文献1 2.3.1.1、2.3.1.2 船底板是指由平板龙骨至舭列板之间的外板。本船船底为横骨架式时，船中部 0.4L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值(计算时肋骨间距应不小于标准间距)： bFLsEt)170(072. 011 =0.0720.58（50+170）/1.15=7.99mmbFhdst)(0 . 712 =7.00.58)64. 02 . 3( =7.96mm实取实取 t=9mm式中： s肋骨间距，0.55m，计算时取值应不小于肋骨的标准间距，肋骨标准间距为0.58m，故取 s=0.58m；d吃水，3.2m；L船长，50m； 折减系数，取=1；bFbF，其中， S 为龙骨间距，1.50m；221SsE=0.26C，计算时取不大于 0.2d；1hC系数，见规范 2.2.3.1。取 C=6.06。（2）离船端 0.075L 区域内：根据文献1 2.3.1.4 离船端 0.075L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值： bSsLt)6035. 0(浙江海洋学院毕业生论文 正文7 =（0.03550+6）58. 058. 0 =7.75mm实取实取 t=9mm式中： s 纵骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m；d 吃水，3.2m；L船长，50m； 折减系数，取=1；bFbF=0.26C，计算时取不大于 0.2d。1h2.1.1.2 平板龙骨：根据文献1 2.3.2.1 平板龙骨的宽度 b 应不小于按下式计算所得之值：b=900+3.5L =900+3.550=1075mm式中： L船长，50m。根据文献1 2.1.2.2 平板龙骨的厚度不应小于所要求的船底板厚度加 2mm，且均应不小于相邻船底板的厚度。平板龙骨的宽度不必大于 1800mm，平板龙骨的宽度应在整个船长内保持不变，因此厚度取 t=11mm。实取实取 111500mm2.1.1.3 舭列板：根据文献1 2.3.1.2，本船为横骨架式，舭列板厚度应不小于下列计算所得： bFLsEt)170(072. 011 =0.0720.58（50+170）/1.15=7.99mmbFhdst)(0 . 712 =7.00.58)64. 02 . 3( =7.96mm浙江海洋学院毕业生论文 正文8实取实取 t=9mm2.1.1.4 舷侧外板：根据文献1 2.1.4.1、2.1.4.2 舷侧外板系指从舭列板至舷顶列板之间的外板。本船舷侧为横骨架式，船中部 0.4L 区域内舷侧外板厚度 t 应符合下列规定：(1) 距基线 3/4D：距基线 3/4D 以上的舷侧外板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值： d11)110(s073. 0FLEt =0.0730.58（50+110）/1.15 =5.90mmbFhdst)(2 . 412 =4.20.58)64. 02 . 3( =4.77mm实取实取 t=9mm(2) 距基线 1/4D 以下：距基线 1/4D 以下的舷侧外板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值： bFLEt)110(s072. 011 =0.0720.58（50+110）/1.15 =5.81mmbFhdst)(3 . 612 =6.30.58)64. 02 . 3( =7.16mm实取实取 t=9mm(3) 距基线 D/4 至距基线 4/3D 区域内的舷侧外板厚度 t，由上述计算所得之值用内插法求得。实取实取 t=9mm式中：s 纵骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m；浙江海洋学院毕业生论文 正文9d 吃水，3.2m；L船长，50m；， 折减系数，取=1，=1；FdFbFdF，其中， S 为舷侧纵桁间距，1.50m；221SsE=0.26C，计算时取不大于 0.2d，=0.5C，计算时取不大于 0.36d；1h2hC系数，见规范 2.2.3.1。取 C=6.06。2.1.1.5 舷顶列板：根据文献1 2.3.5.1 舷顶列板的宽度应不小于：b=800+5L mm，但也不必大于 1800mm b=800+550=1050mm根据文献1 2.3.5.2 本船舷侧为横骨架式，船中 0.4L 区域内舷顶列板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得之值：d11)110(s085. 0FLEt =0.0850.58（50+110）/1.15 =6.86mm7505. 12Lst =1.05s7550 =6.81mm实取实取 121200mm式中：s 肋骨间距，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m；L船长，50m；，其中， S 为舷侧纵桁间距，1.50m，E=1.15；221SsE 折减系数，=1。dFdF2.1.1.6 首柱：钢板焊接首柱在夏季载重线以上 0.5m 处以下区域的板厚 t 应不小于按下式计算所得浙江海洋学院毕业生论文 正文10之值：t =0.08L+5.5 =0.0850+5.5 =9.5mm本船首柱板厚实取：t=12=12mm式中：L船长，50m，夏季载重线以上 0.5m 处以上区域的厚度可逐渐减小，至顶端可等于船端外板的厚度。2.1.2 甲板甲板2.1.2.1 强力甲板根据文献1 2.4.2.1 开口边线外强力甲板厚度 t，除应符合中剖面模数要求外，还应不小于按下列各式计算所得之值（本船为横骨架式）： d11)110(085. 0FLsEt =0.0850.58（50+110）/1.009 =7.82mm7505. 12Lst =1.050.587550 =6.81mm实取实取 t=14mm式中 ：s 肋骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m；L船长，50m； 折减系数，取=1；dFdF，其中， S 为甲板纵桁间距，7.0m；取 E=1.009。221SsE离船端 0.075L 区域：根据文献1 2.4.2.2 在开口边线以内及离船端 0.075L 区域内的强力甲板，其厚度 t 应不小于按下式计算所得之值：浙江海洋学院毕业生论文 正文11759 . 0Lst=0.90.587550=5.84mm式中：s 肋骨间距，0.55m，计算时取值应不小于纵骨的标准间距，取 s=0.58m；L船长，50m；强力甲板(包括端部甲板)的最小厚度 t 应不小于 6mm。实取实取 t=8mm2.1.2.2 甲板边板根据文献1 2.4.3.1 在船中部 0.4L 区域内的强力甲板边板宽度，应不小于（但不必大于 1800mm ）： (6.8L+500)=840mmL船长，50m。实取实取 141500mm2.1.2.3 甲板开口根据文献1 2.4.4.1、2.4.4.2 当强力甲板上货舱开口的角隅是抛物线形或椭圆形时，角隅处的甲板不需加厚板，但应符合规范中图 1 的规定。舱口宽度7000图图 1 1当强力甲板上的货舱开口的角隅是圆形时，角隅处要求加厚板，且角隅半径与舱口宽度之比不小于 1/20，但对于舱口围板处未设置甲板纵桁者不小于 1/10。如甲板伸进舱口浙江海洋学院毕业生论文 正文12围板内，圆形角隅的最小半径为 300mm。R(20)/b(20)6000300mm，角隅处加厚板厚度应较强力甲板增加4mm，即 t7.82+4=11.82mm。 实取 R350，t=12mm 2.1.3 单层底单层底2.1.3.1 中内龙骨根据文献1 2.5.2.1 在船舶中纵剖面处应设置中内龙骨。中内龙骨的高度应等于肋板的高度，其腹板厚度 t 和面板剖面积 A 应不小于按下列各式计算所得之值：(1)在船中部 0.4L 区域内：t=0.06L+6.2=0.0650+6.6=9.6mmA=0.65L+2=0.6550+2=34.5 cm2式中 L船长，50m。(2)在船端 0.075L 区域内：t=0.05L+5.5=0.0550+5.5=8.0mmA=0.52L=0.5250=26.0 cm2式中 L船长，50m。(3)根据文献1 2.5.2.1、2.5.2.1 在机舱内，中内龙骨腹板厚度如下计算：t=0.06L+6.2+1=10.6mmA=0.65L+2=0.6550+2=34.52cm实船： 货舱段为货舱段为4001250012A=48.0 cm2（满足）机舱段为机舱段为25020105014A=50.0 cm2（满足）船端为船端为 250128008A=30.0 cm2（满足）2.1.3.2 旁内龙骨根据文献1 2.5.3.1 旁内龙骨的高度与该处肋板高度相同。其腹板的厚度 t 和面板的剖面积 A，应不小于按下列各式计算所得之值：t=0.05L+5=0.0550+5=7.5mmA=0.25L+5=0.2550+5=17.5 cm2浙江海洋学院毕业生论文 正文13货舱区： A=24.0 cm2（满足） 200129式中： L船长，50m。当船宽等于或小于 9m 时，应在中内龙骨两侧至少各设 1 道旁内龙骨，规范没有对旁内龙骨在机舱区域有特殊要求，故在货舱和机舱区域取值相同。机舱区： A=24.0 cm2（满足）2001292.1.3.2 肋板根据文献1 2.5.4.1 每个肋位处应设置实肋板，其中纵剖面处腹板高度 h、厚度 t 及面板剖面积 A 应不小于按下列各式计算所得之值：h=42(B+d)-70=42（9+3.2）-70=442.4mmt=0.01h+3=0.01442.4+3=7.42mmA=4.8d-3=4.83.2-3 =12.362cm货舱区： A=14.4 cm2（满足）120129式中： B船宽，9.0m； d吃水，3.20m。根据文献1 2.5.4.2、2.5.4.4 肋板面板的厚度应不小于肋板腹板的厚度，面板宽度应不小于其厚度的 10 倍，但亦不必大于 15 倍。在机舱区域内，肋板腹板的厚度应不小于2.5.2.1 所要求的中内龙骨腹板的厚度。t=0.06L+6.2=0.0650+6.6=9.6mm式中： L船长，m。机舱区： A=12.0 cm2（满足）1001210浙江海洋学院毕业生论文 正文142.1.4 舷侧骨架舷侧骨架2.1.4.1 主肋骨：根据文献1 2.7.1、2.7.2.1 要求肋骨或舷侧纵骨的最大间距应不大于 1.0m，本船的肋骨间距是 0.55m，符合要求。除首尾尖舱外，主肋骨的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得值：21sdlccW =3.6091.050.583.22.62.6 =47.54 cm3式中：s肋骨间距，0.55m；d吃水，3.20m；l肋骨跨距，2.6m，但无论如何应不小于 (D 为型深)，在从尾尖舱舱壁至距首D垂线 0.2L 之间的区域内，应取用船中的肋骨跨距，在从距首垂线 0.2L 至防撞舱壁之间的区域内，应取用该区中最大的肋骨跨距，l 取 2.6m；=3.609lDDdc45. 165. 026 . 27 . 345. 17 . 32 . 365. 02 系数，当 L90m 时 ， =1.05，当 L90m 时， =1。该船 L 为 50m，1c1c1c故=1.05。1c根据文献1 2.7.2.7 主肋骨的剖面惯性矩 I 应不小于按下式计算所得之值：I=3.2Wl =3.247.542.6 =395.53 cm4式中：W前文计算的的主肋骨剖面模数，47.54cm3； l肋骨跨距，2.6m。实船主肋骨：L125757L125757 W=93.56cm3 I=1022.0cm42.1.4.2 首尾尖舱肋骨首、尾尖舱内的肋骨剖面模数 W 和剖面惯性矩 I 应分别不小于按下列两式计算所得浙江海洋学院毕业生论文 正文15之值：W=4.6sdD =4.60.583.23.7 =31.59 cm3I=3.5Wl =3.531.592.6 =287.47 cm4式中：s肋骨间距，0.55m；d吃水，3.20m；D型深，3.70m；l肋骨的实际跨距，2.6m。首尾尖舱主肋骨：L125757L125757 W=93.56cm3 I=1022.0cm42.1.4.3 甲板间肋骨甲板间肋骨的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：DsdlCCW1 7 . 36 . 22 . 358. 0116. 4 =38.61 cm3式中：s肋骨间距，0.55m；d吃水，3.20m；l肋骨跨距，m，即为在舷侧量得的甲板间高，且对于甲板间肋骨，当其实际距跨距小于 2.6m 时，应取 l=2.6m，该船甲板间实际距离为 2.05m，因此取 l=2.6m；D型深，3.70m；C系数，取 C=0.7+4d/D=4.16；系数，按肋骨所在位置确定：对于上甲板以下第一层甲板间，=1.0，此处取1C1C=1.0。.1C浙江海洋学院毕业生论文 正文16甲板间肋骨：L125757L125757 W=93.56cm3 I=1022.0cm42.1.4.4 舷侧纵桁根据文献1 2.7.3.1 支持主肋骨的舷侧纵桁的剖面模数 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：W=7.8 bhl2 =7.821.052.12.1 =72.23 m3I=2.5Wl =2.5202.1 =379.21 cm4式中：b舷侧纵桁支持面积的宽度，2m；h从舷侧纵桁跨距中点至上甲板边线的垂直距离，1.05m；l舷侧纵桁的跨距，2.1m。实船舷侧纵桁： W=802.34m3 ，I=29397.71cm412594007根据文献1 2.7.3.4 由于该船为横骨架形式，机舱区域内，纵桁腹板高度与主肋骨的高度相同，其腹板厚度 t 和面板的剖面积 A，应分别不小于按下列两式计算所得之值：t=0.023L+6=0.02350+6 =7.15mmA=0.14L+1=0.1450+1 =8 cm2式中： L船长，50m。2.1.4.5 横骨架式强肋骨根据文献1 2.7.4.1 对于支持舷侧纵桁的强肋骨，其尺寸应由直接计算予以确定，计算时，假定强肋骨两端为刚性固定，强肋骨承受由舷侧纵桁传递的集中载荷(舷侧纵桁的计算水压头，应为舷侧纵桁的跨距中点至上甲板边线的垂直距离 m)的作用，取许用弯曲应力为 93.2N/，许用剪切应力为 83.4N/。受力如图 2：2mm2mm浙江海洋学院毕业生论文 正文17图图 2许用弯矩应力=93.2N/mm2 许用剪力应力=83.4N/mm2 式中 S=3.83m，h=0.85m，b=2.20m经计算 P=sbh=7.16t=7.010 N4322222221maxcm 9 .395102 .93103 .36899mN 3 .36899415. 385. 070000MWllPlM实取强肋骨： W=804.57cm3 （满足） I=29766.77cm4。12594007同时根据所选强肋骨，校核强肋骨的剪切强度：12594007根据剖面模数计算得：IZ29766.77 cm4 e=37.0cm查梁的弯曲要素表，切力如图 3：中和轴图图 3浙江海洋学院毕业生论文 正文18=282791.3N222122max4)85. 024(15. 370000)2( lllPlQ cm305.6165 .18379 . 0maxSmax= =65.03N/mm2tISQZmaxmax2109 . 077.2976605.6163 .282791按规范要求，max，满足规范要求。因为该船机舱位于船尾部、且船侧为横骨架式结构时，则在机舱区域内，应设置间距不大于 5 个肋骨间距的强肋骨，强肋骨应从内底延伸至上甲板。在横骨架式的机舱区域内，强肋骨的腹板高度应不小于相邻肋骨高度的 2.5 倍。在横骨架式的机舱区域内，支持舷侧纵桁的强肋骨的尺寸：实取强肋骨： W=804.57cm3 （满足） I=29766.77cm4。12594007在横骨架式的机舱区域内，不支持舷侧纵桁的强肋骨，其剖面模数 W 应不小于按下列两式计算所得之值：在最下层甲板以下： 25ShlW =52.751.0252.052.05 =59.23 cm3在甲板间DSdlW5 . 3 =3.52.751.082.161.923 =43.19 cm3式中：S 强肋骨间距，2.75m；h从强肋骨跨距中点至上甲板边线的垂直距离，1.025m；l强肋骨的跨距，2.05m；d吃水，3.20m；D型深，3.70m。浙江海洋学院毕业生论文 正文192.1.5 甲板骨架甲板骨架根据文献1 2.8.1.1 压头的计算须满足表 1 的要求：表表 2-1 甲板计算压头甲板计算压头甲板名称及位置计算压头 h(m)设计货物载荷（kPa）露天甲板（最小构件尺寸）距首垂线 0.075L 以前距首垂线 0.075L0.15L 之间距首垂线 0.15L 以后主要构件+3；次要构件：1.50h0h主要构件+2；次要构件 1.250h0h0h8.58.58.5露天甲板（规定货物载荷）距首垂线 0.075L 以前距首垂线 0.075L0.15L 之间距首垂线 0.15L 以后2 . 19 . 40 hp2 . 137. 00hp2 . 114. 00hpp (8.5)p (8.5)p (8.5)非露天货物甲板0.14p，但不小于甲板间的平均高度 Hmax（p，7.06H）居住处所的甲板1.2仓库处所的甲板2.0机舱平台以及修理间和机舱物料间处所的甲板2.6上层建筑甲板：第 1 层第 2 层第 3 层及以上距首垂线 0.2L 以前的首楼甲板0.90，露天部分增加-1.20h0.60，露天部分增加-1.20h0.45，露天部分增加-1.20h同相应位置的露天甲板甲板的计算压头：浙江海洋学院毕业生论文 正文20以下计算 应不小于按下式计算所得之值，但应不小于 1.2m，也不必大于 1.5m：0h)1503100(1000220. 10dDLh =)1502 . 37 . 3503100(1000220. 1 =1.90规范规定船长小于 90m 的船舶，可适当减小其首尾端区域的主要构件的计算压头，但应不小于相同位置的次要构件的计算压头。实取50. 10h式中： L船长，50m； D型深，3.70m； d吃水，3.20m。2.1.5.1 甲板横梁根据文献1 2.8.2.1 甲板横梁的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：2321C shlDdCCW =20.543.73.2+3.240.551.52.12.1 =26.9 cm3式中：系数，根据横梁所在区域的甲板(包括桥楼和尾楼甲板)总层数决定：对于 1 1C层， =2，对于 2 层，=1.33，对 3 层， =1.05，对于 4 层及 4 层以上，1C1C1C =0.93，对于首楼甲板，=1.33；1C1C、系数，见规范中表 2.8.2.1；得=0.54，=0.369=3.242C3C2C3CD型深，3.70m；d吃水，3.20m；s横梁间距，0.55m；h甲板计算压头，1.50m；l横梁跨距，2.1m，计算时取值应不小于 2m。根据文献1 2.8.2.2 对于露天甲板，甲板横梁的腹板高度应不小于 60mm，其横梁剖面浙江海洋学院毕业生论文 正文21模数 W 不必大于按下式计算所得之值：2BshlW =90.551.502.12.1 =32.75 cm3式中：B型宽，9m。实船横梁取：L100757 W=69.1cm3 （满足）2.1.5.2 横骨架式甲板纵桁对于距首垂线 0.075L 以前的露天强力甲板，其支持横梁的甲板纵桁的间距应不大于3.6m；对于尾尖舱舱壁以后的上甲板和下甲板，其支持横梁的甲板纵桁的间距应不大于 3m。支持横梁的甲板纵桁的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：275. 4bhlW =4.754.51.502.22.2 =155.2 cm3式中：b甲板纵桁所支承面积的平均宽度，4.5m； h甲板的计算压头，1.50m； l甲板纵桁的跨距，2.2m。甲板纵桁的剖面惯性矩 I 应不小于按下式计算所得之值：I=2Wl=2155.22.2 =682.9 cm4实取： W=448.69cm3 I=12890.9cm4 （满足）9093007l甲板纵桁的跨距，2.2m。2.1.5.3 横骨架式强横梁 根据文献1 2.8.1.4，对于支持甲板纵桁的强横梁，其尺寸应由直接计算确定。计算时，假定强横梁两端为刚性固定，并承受由甲板纵桁传递的集中载荷，许用弯曲应力为 124 N/ mm2。集中载荷如图 4 所示浙江海洋学院毕业生论文 正文22图图 4许用弯矩=124N/mm2P=hA=5.053104NA=ab=2.21.5=3.3 m2 h= 1Ph /10=15312.1N/ m2a0a=2.2m， h0 =1.5m， b= 1.50mM= =25265 N. mlpa25 . 45 . 1505302W=M/=203.8 cm3支持甲板纵桁的强横梁的剖面惯性矩 I 应不小于按下式计算所得之值：I=2Wl =2203.84.5 =1834.2 cm4实取： W=452.2cm3 I=13350.6cm4 （满足）90930072.1.5.4 悬臂梁根据文献1 2.9.2.1 悬臂梁计算剖面处的剖面模数应不小于按下式各式计算之值：iW)(6 .30201ihbhlSlWii式中： S 悬臂梁的载荷宽度，2.2m；悬臂梁跨距，0.65m；il 舱口宽度，6m；0b舱口开口线外的甲板计算压头，1.5m；1h浙江海洋学院毕业生论文 正文23 舱口开口线内的甲板或舱盖的计算压头，1.5m；2h)(6 .30201111hbhlSlW =30.62.20.65（0.651.5 +61.5） =436.49cm3实取： W=452.2cm3 I=13350.6cm4 （满足）90930072.1.5.5 支柱根据文献1 1.10.1.1 对于支柱所受的载荷 P，应按下式计算：006. 7PabhP在该船中两处设置支柱：F12，F17。F12 处：a=2.2，b=1.6，h=1.50，=720P006. 7PabhP =7.062.21.61.5+72 =109.3 KNF17 处：a =3.4，b=2，h=1.50，=1700P006. 7PabhP =7.063.421.5+170 =242 KN式中：a支柱所支持的甲板面积的长度，F12：2.2m，F17：3.4m；b支柱所支持的甲板面积的平均宽度，F1：21.6m，F17：2m；h支柱所支持的甲板的计算压头，F12：1.50m，F17：1.50m；上方支柱所传递的载荷，F12：72KN，F17：170 KN。0P选 工工来进行校核200122008浙江海洋学院毕业生论文 正文24文献1 2.10.2.1 支柱的剖面积 A 应不小于按下式计算所得之值：rl10. 526.12PA =7.23.7610. 526.12351 =36.56 cm2根据文献1 2.10.3.2，工字形剖面支柱的面板厚度 t 应不小于按下列两式计算所得值中的较小者： mm57. 976. 3402 . 720040lbrt mm56. 53620036bt实取工工200122008式中：P支柱所受的载荷，351kN； l支柱的有效长度，为支柱全长的 0.8 倍；l=4.700.8=3.76 m； r支柱剖面的最小惯性半径，取 r=7.2 cm。2.1.6 船端加强船端加强2.1.6.1 首尖舱内的加强根据文献1 2.15.1.1 在每个肋位处均应设置实肋板，其腹板高度 h、厚度 t 和面板剖面积 A，应分别不小于按下列各式计算所得之值：h=85D+140=853.7+140=454.5mm实取实取 800mmt =0.03L+6=0.0350+6=7.5mm实取实取 8mmA=0.85 B=0.859 =7.65 cm2。实取实取- -1009，其 A=9cm2式中： B船宽，m； 浙江海洋学院毕业生论文 正文25d吃水，3.2m。2.1.6.2 艉尖舱的加强根据文献1 2.15.4.1 在每档肋位上应设置实肋板，其厚度应较本节所要求的首尖舱内的实肋板厚度增厚 1.5mm。t=1.5+t=9.5mm首尖肋取取 t=11mm2.1.7 水密舱壁水密舱壁根据文献1 2.12.1.2 水密舱壁的总数一般应不少于表 2 的规定： 表表 2-2 水密舱壁总数水密舱壁总数 60L8560 L10585 L125105 L中机型4456尾机型3456该船型为小于 50m 的尾机型，所以水密舱壁数为 3 个。本船在 F5 肋位设置水密艉尖舱舱壁；在 F22，F79 舱壁平面舱壁板；本船在 F85 肋位处设水密防撞舱壁。设置了 4 道舱壁，满足规范大于等于 3 的要求。2.1.7.1 F5 肋位的舱壁：舱壁板厚：根据文献1 2.12.3.1，平面舱壁板的厚度 t 应不小于按下式计算所得之值，但应不小于 5.5mm：4.7mm 5 . 50.54.0 0 . 4hst式中：s扶强材间距，0.50m；h在舷侧处由列板下缘量到舱壁甲板的垂直距离，5.5m，但取值应不小于 2.5m。根据文献1 2.12.3.2 舱壁最下列板的厚度应较计算所得增厚 1mm，污水沟及舱底污浙江海洋学院毕业生论文 正文26阱处应增厚 2.5mm。尾管通过处舱壁板的厚度应增加 1 倍。在最下列板处取 t=1+4.7=5.7mm根据文献1 2.12.3.3 舱壁最下列板由内底板算起(单底时自船底算起)的高度应不小于 900mm。F5 舱壁最下列板实取 t =10mm， 宽度 b=1500mm， 舱壁上其余板实取 t =8mm。扶强材：根据文献1 2.12.4.1 舱壁扶强材的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：322cm6 . 59 0 . 555. 20.50 . 3 CshlW式中：s扶强材间距，0.50m；h在舷侧处由扶强材跨距中点量到舱壁甲板的垂直距离，2.55m；l扶强材跨距，5.0m；C 系数，按下面情况选取：C=6，扶强材端部不连接或与无扶强的板直接连接；C=3，扶强材端部用肘板连接；扶强材端部直接同纵向构件搭接；端部连接，取C=3。列表校核如下：根据文献1 1.2.2.2 次要构件的带板宽度，取为 1 个骨材间距。选取120808，进行校核，t=8mm：型钢号 hb1t1A1xI1y12.5 125 80 8 16.0 256 8.45cm8125. 18 . 0500 .164 . 08 . 05045. 80 .16iiiAZAe 202eAIZAIiii浙江海洋学院毕业生论文 正文274322cm34.119612/8 . 08)8125. 14 . 0(8 . 050)8125. 145. 8(0 .16256 cm36 .95cm94.1118125. 15 .1234.11963min ehIWt=10mm：型钢号 hb1t1A1xI1y12.5 125 80 8 16.0 256 8.45 cm67. 10 . 1500 .165 . 00 . 15045. 80 .16iiiAZAe 202eAIZAIiii4322cm70.122712/0 . 110)67. 15 . 0(0 . 150)67. 145. 8(0 .1625633mincm6 .95cm36.11367. 15 .1270.1227ehIW实取：120808120808， 满足要求。2.1.7.2 F22，F79 舱壁平面舱壁板舱壁板厚：根据文献1 2.12.3.1，平面舱壁板的厚度 t 应不小于按下式计算所得之值，但应不小于 5.5mm：4.0mm 65. 30.54.0 0 . 4hst式中：s扶强材间距，0.50m；h在舷侧处由列板下缘量到舱壁甲板的垂直距离，3.65m。根据文献1 2.12.3.2、2.12.3.3 舱壁最下列板的厚度应较计算所得增厚 1mm，污水沟及舱底污水阱处应增厚 2.5mm。尾管通过处舱壁板的厚度应增加 1 倍。舱壁最下列板由内底板算起(单底时自船底算起)的高度应不小于 900mm。在最下列板处取 t=1+4.0=5.0mm浙江海洋学院毕业生论文 正文28F5 舱壁最下列板实取 t =9mm， 宽度 b=1300mm， 舱壁上其余板实取 t =8mm。舱壁扶强材：根据文献1 2.12.4.1 舱壁扶强材的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：322cm68.34 4 . 320.50 . 3 Cshlt式中：s扶强材间距，0.50m；h在舷侧处由扶强材跨距中点量到舱壁甲板的垂直距离，2m；l扶强材跨距，3.4m；C 系数，按下面情况选取：C=6，扶强材端部不连接或与无扶强的板直接连接；C=3，扶强材端部用肘板连接；扶强材端部直接同纵向构件搭接；端部连接，取C=3。选取100758 进行校核t=8mm：型钢号 hb1t1A1xI1y12.5 100 75 8 13.5 135 6.89 cm2002. 18 . 0505 .134 . 08 . 05089. 65 .13iiiAZAe 202eAIZAIiii4322cm34.69512/8 . 08)2002. 14 . 0(8 . 050)2002. 189. 6(5 .1313533mincm68.34cm02.792002. 11034.695ehIWt=9mm：型钢号 hb1t1A1xI1y12.5 100 75 8 13.5 135 6.89浙江海洋学院毕业生论文 正文29 cm244. 19 . 0505 .1345. 09 . 05089. 65 .13iiiAZAe 202eAIZAIiii4322cm89.56512/9 . 09)244. 145. 0(9 . 050)244. 189. 6(5 .1313533mincm68.34cm63.64244. 11089.565ehIW实取：100758，满足要求。2.1.7.3 F85 舱壁舱壁板厚：该舱壁应该按深舱要求计算。根据文献1 2.13.2.1 平面舱壁板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值：m43.65.286.35.045.24hst式中：s扶强材间距，0.50m；h由舱壁板列下缘量至深舱顶的垂直距离，或量至溢流管顶垂直距离的一半，取较大者，m。根据文献1 2.13.2.2，板的厚度应不小于，当 L60m 时为 6mm，最下列板厚应该增加 1mm。即 t=6.43+1=7.43mmF85 舱壁最下列板实取 t =10mm， 舱壁上其余板实取 t =8mm。舱壁扶强材根据文献1 2.13.2.3 舱壁扶强材的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：W=8.2shl2=8.20.51.83.52=90.4cm3I=2.3Wl浙江海洋学院毕业生论文 正文30=2.390.43.5=727.764cm式中：s扶强材间距，0.50m；l扶强材跨距，3.5m；h由扶强材跨距中点量到深舱顶的垂直距离，或量至溢流管顶垂直距离的一半，取较大者，1.8m。选取120808 进行校核t=8mm：型钢号 hb1t1A1xI1y12.5 120 80 8 15.6 229 8.15 cm9989. 18 . 0506 .154 . 08 . 05015. 86 .15iiiAZAe 202eAIZAIiii4322cm74.104912/8 . 08)9989. 14 . 0(8 . 050)9989. 115. 8(6 .1522933mincm4 .90cm22.1319989. 11074.1049ehIWt=10mm：型钢号 hb1t1A1xI1y12.5 120 80 8 15.6 229 8.15 cm557. 10 . 1506 .155 . 0500 . 115. 86 .15iiiAZAe 202eAIZAIiii4322cm4 .111912/0 . 18)557. 15 . 0(0 . 150)557. 115. 8(6 .1522933mincm4 .90cm6 .132557. 1104 .1119ehIW浙江海洋学院毕业生论文 正文31实取：120808， 满足要求2.1.8 主机基座主机基座根据文献1 2.16.1.3 对主机基座构件尺寸的要求：大型低速柴油机主机基座，其纵桁的水平面板厚度 t、纵桁的腹板厚度及横隔板、横肘板的厚度应不小于按下列各式计1t2t算所得之值：t=1.44+10s 3p=1.44+100.53900=19.01mm=0.70t=13.3mm，对 L90m1t=0.80=10.6mm2t1t式中：P主机功率，900KW； s肋骨间距，0.50m； h纵桁腹板高度，0.8m。实取：水平面板 22250 纵桁腹板=14mm1t 横隔板 横肘板100121210012122.1.9 上层建筑上层建筑2.1.9.1 甲板室围壁根据文献1 2.17.2.1 露天的上层建筑端壁和甲板室围壁(端壁和侧壁)的计算压头 h 应按下式计算，且应不小于表 3 所列的最小值：h（） 表表 2-3 上层建筑围壁计算压头上层建筑围壁计算压头计算压头 hmin（m）船长 L（m）最下层无保护前端壁其他位置浙江海洋学院毕业生论文 正文32L5050L250L2503.00.01L + 2.55.01.50.005 L + 1.252.5本船 L=50m，最下层无保护前端壁 h 不小于 3.0，其他位置不小于 1.5。自夏季载重线至扶强材跨距中点或至板格中心的垂直距离，如下所示：主甲板室：F-4+150 后端壁：1.29m；F5 后端壁：1.27m；F22 前端壁：1.25m；艉楼甲板室：F8 后端壁：3.52m；F14 后端壁：3.51m；F21 前端壁：3.50m；艇甲板室：F14 后端壁：5.5m；F21 前端壁：5.5m；第一层侧壁：1.27m；第二层侧壁：3.51m；第三层侧壁：3.50m；第四层侧壁：7.6m；机舱棚壁：3.51m；根据文献1 2.17.2.2 系数 按下列各式计算：0.00831+2.02.41 （最下层无保护前端壁）0.00831+1.01.41 （第二层无保护前端壁）0.00671+0.50.83（第三层及以上无保护前壁，各层有保护前壁和各层侧壁）=0.0011-0.8(X/L)+0.7（各层位于船中后的后端壁）= 0.0011-0.4(X/L)+0.5， 各层位于船中以前的后端壁式中：L、1 船长，m；浙江海洋学院毕业生论文 正文33X尾垂线至所考虑舱壁的距离，m； 在确定甲板室侧壁的构件尺寸时，应将甲板室分成长度大致相等而不