300TUE集装箱船结构规范设计

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第一章 绪论

1.1 内河造船业概述

改革开放20 多年来，随着社会主义市场经济体制的建立和完善，内河造船企业，特别是民营造船企业，正逐步发展壮大，成为一支不可忽视的造船产业大军。从20 世纪90 年代中期开始，我国造船已连续多年稳居世界第3 位。英国劳氏船级社对中国近几年造船企业接单量占国际市场的份额进行了统计，具体数据为：1998 年占2. 5%，2000 年上升为5.6%，2001 年达到11. 3%，2002 年为12. 6%。

以中国船舶重工集团公司和中国船舶工业集团公司为龙头的大中型骨干企业，是我国造船行业的中坚力量。就地区而言，除大连、上海、广州3 大造船基地外，以江苏为代表的地方造船业，成为我国又一大造船基地。同时，在我国有的11 万km 内河航道上，各种不同类型的船舶数量不断增加，沿长江流域从东到西，已形成了船、机、设备等配套的造船体系。随着西部大开发步伐的加快，三峡大坝蓄水，带动了川江造船业的迅猛崛起。国家对澜沧江———湄公河中、老、缅、泰国际航行河流的开发，激活了金三角的旅游业、经贸业。加之内河船型标准化提上议程等，这一切都给内河造船业带来了难得的发展机遇。

目前，除已转向国际船舶市场建造出口船的部分内河造船企业，其企业管理和建造技术达到或接近国内先进水平外，还有相当数量的内河造船企业或多或少地存在着管理落后、设备简陋、建造技术落后、建造质量差等诸多问题，加之序竞争等现状，严重地制约了内河造船业的持续健康发展。为解决这些问题，首先应认真做好资质审查与认可工作。近年来，一些地区的海事（ 船检）部门分别对辖区范围内的民营设计单位和造船企业进行了设计技术条件或生产技术条件资质、等级的申请、认证及发证工作。这是将内河造船业纳入规范化管理及健康发展的必由之路，各级职能部门必须认真执行，谨防流于形式。

其次是民营造船企业要不断地自我完善。民营企业能否不断地自我完善，是其能否保证持续发展的关键。要发挥民营造船企业的机制优势、运作优势，克服形形色色的不规范行为。

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1.2内河集装箱发展及特征综述

众多国内外的水运与区域经济发展的相互依存的实例证实了包括内河运输的水运对人类历史和经济发展的重要作用。美国密西西比河流经美国辽阔的中部地区连通了五大湖、连接了墨西哥湾，把远离大海的中部地区通向世界，缩短了沿海和内陆的经济差距。1995年，美国河航运完成货量617亿吨，在全美社会总运量的20%，但运输费用仅占2%，由此可见美国内河运输对经济发展的作用。西欧的内河运输也是世界大港的主要集疏运方式，如比利时的安特卫普港通向欧洲的货流的运输方式中，内河航运是第一位的。还值得一提的是斯凯开德尔河—莱茵河运河，1999年完成了集装箱化货物的运输量达1200万吨，是内河集装箱运输成为流域地区经济贸易发展的推动力。

在国内，改革开放以来，珠江三角洲内河水网的发展直接带动了珠江三角洲经济的快速增长。早在1995年，珠江三角洲外贸进出口已占全国35%，包括到香港中转的国际集装箱进出口箱量704万TEU，其中通过内河运输的国际集装箱为83万TEU,分别占当年全国的国际进出口集装箱的58%和61%，使珠江三角洲成我国重要经济增长点。

长期以来，我国内河运输的货种主要是散货和矿建材料，但随着经济的发展和产业结构的调整，内河航道及配套设施的建设，集装箱货运量大增，而集装箱运输具有安全、优质、经济、适合多式联合和实现门到门运输的有点，现在已经成为世界上公认的运输干杂货物、机械设备。固态和液态散货的先进运输方式之一，而且内河集装箱运输所体现的一次运量大、成本低、便于管理等特性，使内河集装箱运输有极大的发展，因此，内河集装箱船也成为了内河航运的主要船型。

1.3集装箱船的特点

1．集装箱船由于其所装的是标准规格的集装箱，集装箱船的结构和一般的货船不同，为了便于装卸，垂向采用直壁式结构。集装箱船的货舱口宽度几乎和货舱宽度一样大，舷边只留了宽度不大的甲板边板。这样的开口对船的抗弯、抗扭和横向强度都很不利。为了弥补强度的不足，在结构上通常采用以下措施加强：

(1) 采用具有水密舷边舱的双舷侧； (2) 增加甲板板和舷侧板的厚度；

(3) 加强两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板横梁。

由于货舱的开口大，为了保证强度，必须采用相应的加强措施。出于装卸方便的要

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求，从抗扭强度上考虑，最方便的就是在舷侧设内纵壁和抗扭箱；从稳性角度考虑，最方便的就是在舷侧设压载水舱。

2．集装箱船货舱区域的舷侧都具有双层壳板，其货舱载货的有效宽度和货舱宽度差不多。内舷侧纵壁对甲板大开口造成的总纵强度的削弱做了补偿。此外，舷边舱还能提高船体的抗沉性和用作压载水舱。舷边舱内一般设置平台甲板，对增加总纵强度和刚度都有帮助，同时，平台甲板还可用作人员通道。集装箱船舷侧多采用纵骨架式，有些船舶将上层平台甲板以下采用横骨架式，上层平台与甲板间采用箱形结构作为抗扭箱，以提高船舶的抗扭强度和总纵强度。

3．由于集装箱船甲板外飘、航速快，船体受到波浪的冲击力比较大，造成的冲荡应力也比较大，加上总纵合成应力也比较大，所以船体内结构所受的弯矩值也就大，所选取的构件尺寸也应较大。和一般货船比，所受应力较大，疲劳问题更严重，从而对上甲板的设计与施工，舱口围板的设计与施工都提出了较高的要求。

4．为了装更多的集装箱，集装箱船通常设计成大的货舱开口和狭长的甲板条船舶，这使得船体的水平弯曲、扭转效应、横向强度在其总纵强度中所占的比例明显上升，舱口角隅处也会有明显的应力集中。而随着货舱开口的宽度增加，应力集中也越来越明显，在机舱前端壁为纵横构件的交汇处，应力集中达到了最大。一般的船舶货舱上甲板角隅采用抛物线形、椭圆形、圆弧形。临近机舱处的甲板角隅的应力集中最大，若设计成抛物线形等常规形式，则需要很大的圆弧半径，这要求集装箱与纵舱壁、横舱壁的间隙更大，也会影响到布置的合理性，所以通常在角隅处设计成负半径的结构形式。而舱口角隅的大小也将影响到集装箱的布置以及构件的布置。

5．为了获得更大的空间，装更多的集装箱，集装箱船的艏部线型往往外飘很严重，并且舷侧肋骨与外板夹角也很小（远远小于900）。而且集装箱船的航速很高，通常大于20kn，并且伴有较高冰区等级，这对船首的外板抨击加强也提出了很高的要求。有冰区加强的集装箱船在艏部的外板厚度增加较明显，并且肋骨尺寸也有较大的增加，另外在冰区加强的区域内设置了大量的防倾肘板。集装箱船的艏楼上通常设有档浪板或防浪罩。

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1.4 结构设计概述 1.4.1结构设计的依据

船体结构设计通常是在船体总体设计基本完成以后，根据以定的主尺度，型线图，总布置图以及任务书（对船舶用途，航区，建筑形式，甲板层数，主要设备，使用要求等）的要求进行的。

1.4.2结构设计任务

结构设计的任务是选择合适的结构材料和结构形式，决定全部构件的尺寸和连接方式，在保证足够的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能。

1.4.3结构设计的方法

1、母型船设计法：就是按照母型船的结构形式，结果尺寸和航区等，经分析处理设计出新的同类船舶。

2、规范设计法：目前民船主要采用这种方法进行结构设计，即主要按船舶建造规范进行，辅以必要的强度计算。这种方法设计简便，一般强度能保证，但规范只能包括一般的运输船舶和通用的结构形式，而对特种尺度的船，特种船舶与特殊形式的结构，仍要按照船舶结构力学的方法进行强度校核。

3、直接设计法：对规范规定以外的船舶，只有采用直接设计的方法来决定设计船的构件尺寸，目前这种方法还不够完善。

4、近几年来，结构设计由确定性设计逐渐向概率性设计原理过度。概率设计原理就是将结构寿命期内影响结构安全和性能的各参数作为随机变量，用概率和数理统计方法分析结构在使用期内基本满足要求的概率。

1.4.4规范设计的基本步骤

1、根据型线图，总布置图以及任务书的要求，通过调查研究，总体分析同类船舶在结构上的优缺点，确定结构形式，肋骨间距以及改进措施。

2、船体中部剖面结构设计。

3、根据传统中部剖面与总布置图进行全船结构布置，即绘制基本结构图。同时完

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成主要构件计算书。

4、完成其它所有的图纸和文件。

船体中剖面图与基本结构图是全部结构的全局性构想，它集中反映了设计船的结构形式，主要构件尺寸，连接方式与构件布置，是其它结构图的原则依据，但随着设计阶段的深入与发展，结果图的绘制与计算都要不断修改和完善，直至达到最佳。

1.4.5 结构布置的一般原则

1、结构的整体性原则 2、受力均匀性和有效传递原则 3、结构的连续性和减少应力集中原则 4、局部加强原则

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第二章 结构规范计算书

2.1 说明

本船为内河集散两用船，航区为长江A级航区。主要用于运载标准集装箱。本船为球鼻艏、方尾全焊接结构的钢质货船，设单层连续甲板、尾部设四层甲板室，采用单机、单桨流线型双支点平衡舵。本船设单层连续甲板，货舱区域为纵骨架式，设双层底及抗扭箱，艏艉及上层建筑结构为横骨架式，本计算书按CCS2009《钢质内河船舶建造规范》进行计算与校核。

2.2 船体主要参数

总 长LOA 104.60 m 两柱间长LPP 100.60 m 型 宽B 16.66 m 型 深D 6.35 m 设计吃水d 5.50 m

航 区 A级 肋 距 0.55m 梁 拱 0.25m

2.3结构尺寸计算

2.3.1 平板龙骨、外板、内底板、甲板

2.3.1.1船底外板

根据中国船级社《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.3.1.1及2.3.2.1的规定：船中部船底板厚度t应不小于按下式计算所得之值：

t?a(?L??s??) mm

式中：L——船长，m；

s——肋骨或纵骨间距，m；

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a——航区系数，A级航区船舶取a =1；

?、?、?——系数按纵骨架式，由表2.3.2.1选取。

其中： s=0.55m，a?1，??0.066，??4.5，???0.8，L=100.60 m

t1?a(?L??s??)

= 1?(0.066?100.60+4.5?0.55-0.8)

= 8.31 mm

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.3.1.1的规定：大舱口船货舱区域的船底板厚度t 应不小于按下式及2.3.2.2式计算所得之值：

t?a(?L??s??) mm

式中：L——船长，m；

s——肋骨或纵骨间距，m；

a——航区系数，A级航区船舶取a=1；

?、?、?——系数按纵骨架式，由表8.3.1.1选取。 其中：s=0.55m，a?1，??0.05，??3.9，??1.0，L=100.60 m

t2= a(?L??s??)

? 1?（0.05?100.60+3.9?0.55+1.0）

? 8.175mm

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.2.2 船底板厚度t尚应不小于按下式计算所得之值：

t?4.8sd?r mm

式中：d——吃水，m；

s——肋骨或纵骨间距，m；

r——半波高，m A级航区取r=1.25 m 其中：s=0.55，d?5.5，r=1.25 m

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t3?4.8sd?r

=4.8?0.55

5.5?1.25

=6.92mm

实取船底外板厚度： t? 10 mm 2.3.1.2平板龙骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.1.1 得： 平板龙骨宽度b应不小于0.1B=0.1?16.66 =1.666m

实取b?1800mm

船中部平板龙骨厚度应按船中部船底板厚度增加1mm, 首、尾部平板龙骨厚度应不小于船中部船底板厚度。

船中部平板龙骨厚度 实取t=12mm 首、尾部平板龙骨厚度 实取t=10 mm 2.3.1.3舭列板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.3.1 得：

舭列板厚度应按船中部船底板厚度增加0.5mm。若船底板厚度大于8mm时，则舭列板厚度可与船底板厚度相同。 实取 t? 10 mm 2.3.1.4舷侧外板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.4.1 得：船中部及过渡区域舷侧外板厚度应不小于船底板厚度的0.9 倍

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.4.2 得:首、尾舷侧外板的厚度，应不小于船中部船底板的厚度。

实取 t = 10 mm 2.3.1.5舷侧顶列板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.5.2 要求得：

船中部舷侧顶列板的厚度应不小于强力甲板边板厚度的0.85 倍或舷侧外板厚度增加1mm,取其大者。

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根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.3.3.1要求得：

货舱区域舷侧顶列板在强力甲板以下的宽度应不小于0.15D，其厚度不小于强力甲板边板厚度的0.85倍或舷侧外板厚度增加1mm，取其大者，货舱区域外的舷侧顶列板厚度可逐渐减至首、尾部舷侧外板的厚度。

本船舷侧顶列板实取 t=12 mm

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.5.1得：

舷侧顶列板在强力甲板以下的宽度应不小于0.1D，且应不小于250mm。

即 b?0.1D?0.1?6.35?0.635m 实取 ：b?1000 mm 2.3.1.6外板局部加强

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.7.1 要求：

主机座下的船底板,尾轴出口处的外板以及螺旋桨叶梢附近的外板均按船中部船底厚度增加2mm.

本船实取：t=12 mm

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.7.2 要求：

锚链筒出口处的外板及其下方的一块外板厚度应增加0.5倍或加等厚复板。 本船设置 t=12mm 的复板。 2.3.1.8内舷板（纵舱壁）

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.3.4.1 要求： 内舷板的厚度应与舷侧外板厚度相同。 本船实取： 纵壁板t=10 mm， 2.3.1.9内底板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.9.1要求： 内底板的厚度t应不小于船底板厚度的0.8倍：

t1=0.8 t =8mm

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.3.9.2要求： 载货部位内底板厚度t尚应不小于按下式计算所得之值：

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t?5.5sh mm

式中：s——肋骨或纵骨间距，m；

h——计算水柱高，m，自内底板上缘量至干舷甲板边线（或舱棚顶板与围壁板

交线）的距离。

其中：s=0.55m，h =5.35m

t?5.5sh

?5.5?0.55?5.35

?7.00mm又根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.3.5.2要求： 内底板的厚度应t应不小于按以下两式计算所得之值：

t = 5.5sh+1 mm t = 0.8 t 1 mm

式中：s——肋骨或纵骨间距，m；

t1——由8.3.1.1 计算所得的船底板厚度，mm；

h——计算水柱高度，m，自内底板上缘量至干舷甲板边线（或舱口围板顶缘）的距离。

其中：s=0.55m，h =5.35m ，t1 =8.375mm

t = 5.5sh?1

?5.5?0.55?5.35?1

?8.00mm实取：内底板厚度 t=10 mm 2.3.1.10甲板 (1) 中部强力甲板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.4.1.1 要求：

船长大于50m 的船舶，其中部强力甲板的最小厚度t应不小于按下式计算所得之值:

t?sa?(L?85) mm

式中: L——船长，m；

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s ——纵骨间距，m；

a——航区系数，对A 级航区船舶取a ＝1；

其中：L = 100.60 m, s= 0.55 m

t1? sa?(L?85) ? 0.55?1??100.60?85?

? 7.49mm

货舱强力甲板 实取：t=10 mm

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.3.6.1 要求： 货舱区域内甲板边板的厚度t 尚应不小于按下式计算所得之值：

t?1.1L?1.1100.60?11.03mm,

甲板边板 实取 t=12 mm.

货仓区域以外的甲板边板可以逐渐减薄至甲板相同厚度： 首尾部的甲板边板厚度 t=10 mm (2)首尾部强力甲板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.4.1.1 要求：首尾部强力甲板的最小厚度应不小于中部的0.9 倍：

t2?0.9t1?0.9?7.49?6.74mm

实取 t=10 mm; 首尾甲板实取t=10 mm； (3)舱口角隅加强腹板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.4.1.5 要求：

甲板上所有货仓口和机舱口的角隅应为园角,园角半径r 应不小于开口宽度的1/10,r 小于610mm 的舱口角隅,应采用等于甲板厚度1.5 倍的加厚板或厚度相等的复板补偿。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.3.6.2 要求：

强力甲板上舱口角隅处一般采用圆角,其半径r 不小于b/20,舱口角隅区域的板厚应较强力甲板增厚50%：

舱口角隅采用圆角，半径 R= 800 mm，实取舱口角隅加厚板 t=16 mm。

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(4)非强力甲板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.4.3.1 要求： 其他各层非强力甲板厚度一般不小于3.0mm。

平台甲板实取 t= 8 mm。

2.3.2船底骨架

2.3.2.1实肋板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.2.1 要求： 纵骨架式的实肋板间距应不大于2.5m。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.1.2 要求： 双层底在中纵剖面处高度一般不小于700mm也不大于1500mm。

纵骨架式的实肋板间距应不大于2.5米。

实取： 实肋板间距为2.2 m，即每四个肋位设一个实肋板。 双层底高度h=1000 mm。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.4.2.2 要求： 实肋板腹板厚度应不小于所在部位船底板厚度；

实取：t=10 mm。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.4.2.3 要求：

实肋板腹板高度与厚度之比大于100 时或实肋板腹板高度大于800mm时，应在实肋板腹板上设置垂向加强筋，宽度为厚度的8 倍，其间距不大于双层底的高度。

实取加强筋—10×800mm 本船实取实肋板 10×1000

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.4.2.5 要求：

水密肋板间距应不小于0.3L，其腹板应较实肋板厚度增加1mm，对双舷侧结构船，水密实肋板应与舷侧水密横舱壁在同一肋位上。 实取t=12mm。 2.3.2.2中桁材. 旁桁材

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根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.4.3.2 要求： 中桁材应连续贯通,其厚度应为所在部位平板龙骨厚度相同。 根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.4.3.3 要求：

旁桁材由间断板构成，其厚度与所在部位船底板厚度相同，但应不小于相连实肋板厚度。 本船货仓区,设置一道中桁材t= 12 mm, ；两道旁桁材t=10mm。 根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.4.3.4 要求：

纵骨架式双层底纵桁材，其高度与厚度之比大于100 时或腹板高度大于800mm时应设置垂向加强筋，其厚度与桁材的厚度相同，宽度为厚度的8 倍，其间距不大于1000mm。 实取：—10×80 mm。 2.3.2.3船底纵骨与内底纵骨 （1） 内底纵骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.4.4.1 要求： 货舱区域内底纵骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值:

W?5.8shl2 cm3

式中： s —— 纵骨间距，m；

l —— 纵骨跨距，m；

h —— 计算水柱高，m。装载金属矿石、非金属矿石或颗粒状货物时按本章8.3.5.1

计算。装载集装箱和杂货时，取内底板上表面量至干舷甲板边线（或舱口围板顶缘）的距离。

其中: s = 0.55m， l =2.2m， h=5.35m。

W?5.8shl2

?5.8?0.55?5.35?2.22

=82.60cm3

查型钢表 选取 角钢 L100×80×8 带板宽度取 600mm 厚度t=8mm W=89.36cm3 ，I=773.22cm4。

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满足要求 （2）船底纵骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.5.4.1 要求：

船底纵骨除应满足2.6.7.1 的要求外,其剖面模数尚应不小于内底纵骨剖面模数的0.85 倍;

W≥0.85×82.60 =70.21 cm3

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.7.1 要求：船底纵骨的剖面模数为2.5.6.1计算所得之值的0.8 倍;惯性矩符合2.5.6.2的规定.

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.6.1 要求, 船底纵骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值:

W?Ks(d?r)l2 cm3

式中：K ——系数，在船中部K = 0.015L + 5.6 ，其中L 为船长，船中部以外可逐步递减至0.8 K ；

s——纵骨间距，m； d ——吃水，m；

r——半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定； l——纵骨跨距，m，取实肋板间距。

式中: K=0.015L+5.6=7.11, s=0.55m , d=5.5m, l=2.2m , r = 1.25

W?Ks(d?r)l2

?7.11?0.55?(5.5?1.25)?2.22

= 127.76cm3

W?0.8W1?0.8?127.76?102.2 cm3

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.6.2 要求, 纵骨剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值:

I?1.1al2 cm4

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式中： a——纵骨连同带板的剖面积，cm2

l——纵骨跨距，m，取实肋板间距。

式中： a=67.94cm2 , l=2.2m I?1.1al2

?1.1?67.94?2.22

=361.71 cm4

查型钢表 选取 角钢 L125×80×12 带板宽度取 600mm 厚度t=8mm W=165.61cm3 ，I=1644.19cm4。 满足要求 （3）肘板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.8.1 要求：

纵骨架式中桁材在实肋板间距的中点,应左右加设通至邻近纵骨处的肘板,其厚度与实肋板相同.

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.8.2 要求：

纵骨在水密肋板处中断时,应用宽度等于2.5 倍纵骨高度,厚度与水密肋板相同的肘板与水密肋板连接.

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.8.3 要求,纵骨架式双层底的舭部无实肋板的肋位上应设置与实肋板厚度相同的肘板,并延伸至邻近的船底纵骨和内底纵骨。 2.3.2.4开孔

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.9.2要求：

实肋板与旁桁材均应开设人孔，开孔位置应沿船长、船宽方向尽量呈直线排列。孔口边缘距支柱下方肘板趾点或舱壁的水平距离应与小于500mm。孔边缘应光滑，开孔高度应不大于双层底高度的一半，开孔宽度应不大于双层底的高度，孔与孔之间的距离应不小于双层底的高度。若不能满足上述要求，应予以补强。

取人孔 实肋板400×600 旁桁材400×600

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取减轻孔 圆?400

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.6.9.3要求：

实肋板与旁桁材上应开设适当的流水孔和透气孔，并应考虑到泵的抽吸率，使自舱内各处的空气管和吸口的水和空气能自由流通。

取流水孔 圆 R50 取透气孔 圆 R50

2.3.3舷侧骨架

2.3.3.1普通肋骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.6.1.1 要求：舷舱内的骨架如为横骨架式，其外舷肋骨和内舷肋骨(舱壁扶强材)的剖面模数应符合本篇 2.7.2 的规定。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.2.1 要求：主肋骨和普通肋骨的剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：

W?Ks(d?r)l2 cm3

式中：K——系数，按表 2.7.2.1 选取；

s ——肋骨间距，m； d ——吃水，m；

r ——半波高，m，按本篇 1.2.5.1 的规定；

l ——肋骨跨距，m，对设有舷侧纵桁的普通肋骨，取肋骨与实肋板内缘交点至舷侧纵桁的垂直距离，但应不小于 1.25m。 其中：K=4.9， s=0.55, d=5.35, r=1.25, l=2.2 W?Ks(d?r)l2

?4.9?0.55?(5.35?1.25)?2.22?86.09cm3

查型钢表 内外舷肋骨选取 角钢 L110×70×8

带板宽度取 600mm 厚度t=8mm W=92.03 cm3 ，I=879.68 cm4

16

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

满足要求 2.3.3.2强肋骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.6.3.2 要求：强肋骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：

W?6s(d?r)l2 cm3

式中：s——强肋骨间距，m； d——吃水，m；

r——半波高，m；

l——强肋骨跨距，m，取实肋板上缘至强横梁下缘的垂直距离；当设置撑材时，

取上述距离的1/2，但应不小于1.2m。

式中： s=2.2 m， d=5.5m， r=1.25m， l=2.7 m

W?6s(d?r)l2

?6?2.2?(5.5?1.25)?2.72

=649.54cm3

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.3.1 要求：强肋骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：

W?Ks(d?r)l2 cm3

式中：K——系数，自航船取4.0；

s——强肋骨间距，m； d ——吃水，m；

r——半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定确定； l——强肋骨跨距，m，按本篇1.2.4 的规定确定。 式中: K=4.0, s=2.2m, d=5,5 m , r=1.25m, l=2.7 m ;

W?Ks(d?r)l2

?4?2.2?(5.5?1.25)?2.72?433.04cm

3

17

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

实取：?10?300, W=707 cm3

10?150满足要求

2.3.3.3舷侧纵桁

，I=14461.3cm

4

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.6.4.1要求：舷舱骨架采用横骨架式时，应在内、外舷设置一道舷侧纵桁，舷侧纵桁的剖面尺寸与强肋骨相同。

10?1502.3.3.4 舱底实肋板

实取：?10?300, W=707 cm3

，I=14461.3cm4

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.6.6.1 要求：货舱为双层底结构，则舷舱内单底，实肋板厚度与货舱区实肋板的厚度相同，实肋板高度应为货舱区双层底高度的1/2。实肋板上缘应设折边或面板。

实取：?10?500。

10?1002.3.3.5舭肘板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.5.1要求：肋骨与实肋板的连接，对平底船应用舭肘板连接，舭肘板高出肋板的高度应不小于肋骨高度的3倍，舭肘板的宽度约等于纵剖面处实肋板的高度，舭肘板的厚度取与实肋板相同。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.5.2要求：强肋骨与实肋板用舭肘板连接，舭肘板的直角边长与实肋板中部腹板高度相同，厚度与实肋板厚度相同。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.5.3要求：船底如为双层底时，应用舭肘板将肋骨与内底边板固定，舭肘板的直角边长应不小于肋骨高度的3倍，其搭接长度应不小于肋骨高度的2倍。

12?250?250本船实取舭肘板： 弱肋位上L 10?250?250 强肋位上L

60802.3.3.6梁肘板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.6.1要求：若甲板为纵骨架式时，肋骨应用肘板与甲板固定，并应延伸至相邻的甲板纵骨，肘板的高度为纵骨高度的 2.5 倍，厚度与肋骨相同

12?250?250实取：弱肋位上L 10?250?225 强肋位上L

6080 18

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

2.3.4甲板骨架

2.3.4.1甲板纵骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.8.4.1 要求,开口外侧甲板纵骨的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值:

W?kcsL cm3

式中:k?(650?11L?0.1L2)?10?3=0.555

c ——按本篇2.8.1.1 的规定； s ——纵骨间距，m； c=1.45, s=0.55m。

W?kcsL

?0.555?1.45?0.55?100.6

= 44.56cm3

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.8.4.2 要求, 开口外侧甲板纵骨的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得之值：

I?1.1al2 cm4

式中： a ——纵骨连同带板的剖面积，cm2；

l ——纵骨跨距，m，取强横梁间距。

其中: a=67.94 cm2, l=2.2m

I?1.1al2

?1.1?67.94?2.22

= 361.71 cm4

查型钢表 实取：角钢L100×63×6 带板宽度取：600mm 厚度 t=8mm W=59.27cm3 ，I=541.60 cm4。 满足强度

19

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

平台甲板纵骨实取：L100×63×6 W=59.27cm3 ，I=541.60 cm4。 2.3.4.2甲板纵桁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.8.3.1 大舱口开口线外侧的甲板纵桁尺寸应与强横梁相同。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.3.8 纵骨架式甲板纵桁的剖面尺寸取与纵骨架式强横梁相同。

实取：?10?300, W=707 cm3 ，I=14461.3cm4

10?1502.3.4.3甲板强横梁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.5.2 要求,纵骨架式强横梁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值:

W?8cshl2 cm3

式中： c 、h——按本节2.8.1.1 的规定确定；

s——强横梁间距，m；

l——强横梁跨距，m，对强力甲板取舷侧至纵舱壁(双向纵桁架)或纵舱壁(双向

纵桁架)之间跨距点的距离。对上层建筑（或甲板室）甲板取纵围壁（或 纵舱壁、支柱）之间的距离。跨距点按本篇1.2.4 规定。 其中: c=1.45, s=2.2m, h=0.5 m, l=2.2 m。

W?8cshl2

?8?1.45?2.2?0.5?2.22

=61.76cm3

实取：?10?300, W=707 cm3 ，I=14461.3cm4

10?150满足要求

2.3.5舱壁

2.3.5.1平面水密舱壁

20

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.2.1要求：平面水密舱壁底列板厚度应不小于按下式计算所得之值：

? c t?Kshmm

式中： K 、c——系数，按表2.12.2.1 选取；

s——扶强材间距，m；

h——由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距

离，m，取大者，但应不小于2.0m。

其中: K=3.2 (干货舱壁), h=5.35 m, c=0, s=0.55m ;

t?Ksh?c

?3.2?0.55?5.35?0

=4.07mm, 实取 t=8 mm。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.10.1.1要求：货舱前、后的横舱壁板的厚度应按的规定增加0.5mm。

实取 t=10 mm

2.3.5.2平面舱壁扶强材

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.3.1要求：平面舱壁扶强材一般应竖向布置。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.3.2要求：平面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?Kshl2 cm3

式中： K——系数，按表2.12.3.2选取；

s——扶强材间距，防撞舱壁和深舱舱壁扶强材间距应不大于650mm，干货舱

舱壁扶强材间距应不大于750mm；

h——自扶强材中点量至舱壁顶端（深舱舱壁加0.5m）或量至溢流管顶端的垂

直距离，取大者扶强材端部或桁材之间的距离，取大者。

21

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

l——扶强材跨距，m。

干货舱壁 取 K=4.0， s=0.55m， h=3.2m， l=2.2m 干货舱壁扶强材 W?Kshl2

?4?0.55?3.2?2.22

=34.07cm3

查型钢表取 平面水平舱壁扶强材 L90×56×5 带板宽度取 600mm t=8mm W=40.32cm3 I=342.74cm

4

满足要求

2.3.5.3水平桁和垂直桁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.4.1要求：平面舱壁应设置垂直桁。 横舱舱壁垂直桁应与底龙骨和甲板纵桁在同一平面内。纵舱舱壁垂直桁的间距应不大于 2.5m且强肋骨（或主肋骨）在同一平面内。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.4.2要求：垂直桁的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：

W?Kbhl2cm3

式中：K——系数，按表2.12.4.2选取；

b——垂直桁的支撑宽度，m，即垂直桁间距中点之间或垂直桁间距中点与舷边（或纵舱壁）间距中点的距离；

h——由垂直桁中点量至干舷甲板上方（深舱舱壁加0.5m）或量至溢流管顶端的垂直距离，m取大者，但应比小于2.0m；

l——垂直桁跨距，m见规范1.2.4的规定。

其中：K=4.1， b=2.2m， h=3.2m，l=3.2m

W?Kbhl2

?4.1?2.2?3.2?3.22

=295.57 cm3

22

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

实取：?10?300, W=707 cm3

10?150，I=14461.3cm

4

满足要求

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.4.4 要求：水平桁的剖面尺寸应与垂直桁的剖面尺寸相同.

10?1502.3.5.4舷舱横舱壁

实取：?10?300, W=707 cm3

，I=14461.3cm4

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.10.2.1要求：舷舱内应设置横舱壁，其间距应不大于货舱总长度的 0.25 倍。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.10.2.2要求：

舷舱水密横舱壁在舱壁中点处应设置水平桁，其剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：

W?4.16bhl2 cm3

式中：b——桁材的支撑宽度，m；

h——计算水柱高，m，取桁材至干舷甲板上方1m的距离；

l——桁材跨距，m，取舷舱的宽度。

其中：b=2.7 m， h=4.35m， l=1.7m

W?4.16bhl2

?4.16?2.7?4.35?1.72 =141.20 cm3

实取：?10?300, W=707 cm3

10?150满足要求

，I=14461.3cm4

2.3.6机舱

2.3.6.1主机基座

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.14.1.1要求：单底船的主机基座纵桁应尽可能延伸至机舱前后舱壁， 并用肘板与舱壁相应扶强材连接。在主机基座以外，基座

23

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

纵桁高度可逐渐减小至肋板高度，其尺寸也可减小至相应的机舱内旁内龙骨尺寸。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.14.1.3 柴油机主机基座的构件尺寸应不小于按下式计算所得之值：

纵桁面板厚度 t?1.535Ne? 6 mm 3.纵桁腹板厚度 t1??0.1 mm h?0.t?6横隔板及横肘板厚度 t2?0.77t1 mm 式中：Ne——主机单机额定功率，KW；

h ——纵桁腹板高度，m；

其中：Ne=662KW，h=1.0m

纵桁面板厚度 t?1.535Ne?=17.11mm 3.6纵桁腹板厚度 t1??0.1=11.98mm h?0.t?6横隔板及横肘板厚度 t2?0.77t1= 9.22mm 实取 纵桁面板厚度 t=20mm

纵桁腹板厚度 t1=14 mm 横隔板及横肘板厚度 t2= 12mm

2.3.6.3机舱骨架

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.14.3.1要求：在机舱骨架特别是船底骨架设计时，应注意避免应力集中。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.14.3.2要求：横骨架式单底应在每个肋位设置实肋板，实肋板应为“T”形组合型材。

实肋板实取：?10?650

10?1002.3.7尾部结构（横骨架式）

2.3.7.1船尾部实肋板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.2.1要求：横骨架式船底应在每个肋位上设置实肋板。

24

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.2.2要求：实肋板剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：

W = 式中： s——实肋板间距，m；

f ——系数，按表2.5.2.2(1)选取； d ——吃水，m；

r ——半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定确定；

l ——实肋板跨距，m，取实肋板与舷侧外板交点之间的距离。 K ——内龙骨修正系数，按下式计算：

K = a(l1 / l ?1.1) + b

其中： a、b——系数，按表2.5.2.2(2)选取；

l1 / l ——舱长比，l1 为舱底平面长度（取两横舱壁的间距）m；取值范围按

Ks?fd?r?l2 cm3

表2.5.2.2(3)选取。

其中：s =0.55m, f=1.0, d=5.5, r=1.25, l1?9.9 m l=9m, a=2.0, b=2.8，l1 / l取1.1

K = a(l1 / l ?1.1) + b

?2.0??1.1?1.1??2.8

=2.8 W =

Ks?fd?r?l2

?2.8?0.55??1?5.5?1.25??92

=842.00cm3

实取 ： 实肋板 ?10?650 ，其剖面模数W=1712.03 cm3， I=73028.7m4

10?100 满足要求

25

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

2.3.7.2中内龙骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.3.2要求：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1.5倍

实取 ?10?650。

10?1502.3.7.3旁内龙骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.4.1要求：其尺寸与该处实肋板相同 实取 ：?10?650。

10?1002.3.7.4舷侧肋骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.2.1要求：主肋骨的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：

W?Ks?d?r?l2 cm3

式中：K —— 系数，按表2.7.2.1选取；

s —— 肋骨间距，m；

d——吃水，m；

r——半波高，m；

l——肋骨跨距，m。见图2.7.2.1，对主肋骨和未设置舷侧纵桁的普通肋骨，取肋骨与实肋板内缘交点至肋骨与横梁内缘交点间的垂直距离，如图2.7.2.1 所示；主肋骨制若设置舷侧纵桁时，主肋骨跨距仍按本规定确定。 其中： K=3.8， s=0.55m， d=5.5m， r=1.25m， l=5.4m

W?Ks?d?r?l2

?3.8?0.55??5.5?1.25??5.42 =411.4 cm3

主肋骨实取: ?10?300，W=602.11cm3

10?120满足要求 2.3.7.5舷侧纵桁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.4.1要求：舷侧骨架如设置舷侧纵桁时，

26

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

舷侧纵桁的剖面尺寸应与强肋骨相同，且应尽量延伸至首尾。

实取： ?10?300，W=602.11cm3

10?1202.3.7.6尾部甲板 （1）强力甲板板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.4.1.1 要求：首尾部强力甲板的最小厚度应不小于中部的0.9 倍：

t2?0.9t1?0.9?7.49?6.74mm

实取：上甲板t=10mm，机舱平台实取10 mm。 （2）强力甲板横梁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.1.1要求：横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁，其剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：

W = 5 c s h l 2 cm3

式中： c——系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；其余各层甲板均取1；

s——横梁间距，m；

l——横梁跨距，m，取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)或甲板纵桁(纵舱壁)之间距离之

大者，且不小于2m。

h——甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员

舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；载货甲板的水柱高度h应按下式计算，但应不小于0.5m。

其中： c=1.45， s=0.55m, l=2.2m, h=0.5m

W?5cshl2

?5?1.45?0.55?0.5?2.22

?7.25 cm3

I=3Wl=3 ?7.25 ?2=43.5 cm4

实取 L110?70?8 ,W ＝92.03cm3；I=879.68 cm4 满足要求

27

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

平台甲板横梁实取：。L110?70?8 （3）强力甲板纵桁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.3.2要求：横骨架式甲板纵桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：

W?kcbhl2 cm3

式中：k ——系数，强力甲板取k =0.03L+4.8，但应不小于5.7；其中L 为船长，m，其他甲板取5.7；

c 、h——按本节2.8.1.1 的规定确定； b——甲板纵桁支承面积的平均宽度，m；

l——纵桁跨距，m，对强力甲板取横舱壁（双向横桁架）之间跨距点的距离。对上层建筑（或甲板室）甲板取横舱壁（或支柱）之间的距离。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.3.3要求：

I = 2.75Wl cm4

其中：k=6.87, c=1.45, h=0.5, b=2.2, l=7m

W?kcbhl2 W?kcbhl2

?6.87?1.45?2.2?0.5?72

=536.92 cm3 I = 2.75Wl

?2.75?536.92?7

=10335.8 cm4

实取：机舱甲板纵桁?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4

10?120尾甲板纵桁 ?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4

10?120平台纵桁 ?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4

10?12028

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

满足要求

（3）甲板强横梁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.5.4要求：横骨架式强横梁的剖面尺寸取与甲板纵桁相同。

实取：?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4

10?120平台强横梁：?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4

10?1202.3.7.7尾部舱壁 （1）横舱壁板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.2.1要求：平面水密舱壁底列板厚度应不小于按下式计算所得之值：

? c t?Ksh mm

式中： K 、c——系数，按表2.12.2.1 选取；

s——扶强材间距，m；

h——由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距

离，m，取大者，但应不小于2.0m。

其中: K=4.2 (深舱壁), h=5.35 m, c=1.0, s=0.55m ;

t?Ksh?c

?4.2?0.55?5.35?1

=6.34 mm 实取 t=8 mm。

（2）扶强材

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.3.2要求：平面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?Kshl2 cm3

式中： K——系数，按表2.12.3.2选取；

29

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

s——扶强材间距，防撞舱壁和深舱舱壁扶强材间距应不大于650mm，干货舱

舱壁扶强材间距应不大于750mm；

h——自扶强材中点量至舱壁顶端（深舱舱壁加0.5m）或量至溢流管顶端的垂直距离，取大者，m，但不应小于2.0m；

l——扶强材跨距，m，取包括肘板在内的扶强材长度，若设有与扶强材垂直

的桁材，取桁材至扶强材端部或桁材之间的距离，取大者。 其中：K=5.0， s=0.55m， h=3.2m， l=2.2m 干货舱壁扶强材 W?Kshl2

?5?0.5?3.2?2.22

=38.72cm3

实取： 舱壁扶强材 L80×50×7 W=42.41cm3 I=316.4cm 4 满足要求

（3）垂直、水平桁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.4.2要求：垂直桁的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：

W?Kbhl2 cm3

式中：K——系数，按表2.12.4.3选取；

b——垂直桁的支撑宽度，m，即垂直桁间距中点之间或垂直桁间距中点与舷边（或纵舱壁）间距中点的距离；

h——由垂直桁中点量至干舷甲板上方（深舱舱壁加0.5m）或量至溢流管顶端的垂直距离，m取大者，但应比小于2.0m；

l——垂直桁跨距，m见规范1.2.4的规定。

其中：K=5.0， b=2.2m， h=3.2m，l=3.2m

W?Kbhl2

?5.0?2.2?3.2?3.22

=360.45cm3

30

江苏科技大学本科毕业设计（论文）

实取：?10?300, 加带板 W=561.15cm3 I=12142.5cm4

10?100满足要求

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.4.4 要求：水平桁的剖面尺寸应与垂直桁的剖面尺寸相同.

实取：?10?300, 加带板 W=561.15cm3 I=12142.5cm4

10?1002.3.8首部结构（横骨架式）

2.3.8.1船首实肋板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.2.1要求：横骨架式船底应在每个肋位上设置实肋板。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.2.2要求：实肋板剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：

W = Ks?fd?r?l2, 式中： s——实肋板间距，m；

f ——系数，按表2.5.2.2(1)选取； d ——吃水，m；

r ——半波高，m，按本篇1.2.5.1 的规定确定；

l ——实肋板跨距，m，取实肋板与舷侧外板交点之间的距离。 K ——内龙骨修正系数，按下式计算：

K = a (l1 / l ?1.1) + b

其中：a、b——系数，按表2.5.2.2(2)选取；

l1/ l ——舱长比， l1为舱底平面长度（取两横舱壁的间距）m；取值范围按表

2.5.2.2(3)选取。

其中：s =0.55m, f=1.0, d=5.5, r=1.25, l1?9.9 m l=9m, a=2.0, b=2.8，l1 / l取1.1

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江苏科技大学本科毕业设计（论文）

K = a(l1 / l ?1.1) + b

?2.0??1.1?1.1??2.8

=2.8 W =

Ks?fd?r?l2

?2.8?0.55??1?5.5?1.25??92

=842.00cm3

实取 ： 实肋板 ?10?650 ，其剖面模数W=1712.03 cm3， I=73028.7m4

10?100 满足要求 2.3.8.2中内龙骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.13.2.1要求：首尖舱内每个肋位设置实肋板，实肋板的高度逐渐升高。中内龙骨应延伸至首柱（平头型船应延伸至与首封板垂直桁连接），其高度和厚度应与实肋板相同。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.3.2要求：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1.5倍。

实取?10?650。

10?1502.3.8.3旁内龙骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.5.4.1要求：其尺寸与该处实肋板相同， 实取?10?650。

10?1002.3.8.4舷侧肋骨

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.7.2.1要求：主肋骨的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值：

W?Ks?d?r?l2 cm3

式中：K —— 系数，按表2.7.2.1选取；

s —— 肋骨间距，m；

d —— 吃水，m；

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r —— 半波高，m；

l —— 肋骨跨距，m。见图2.7.2.1，对主肋骨和未设置舷侧纵桁的普通肋骨，取肋骨与实肋板内缘交点至肋骨与横梁内缘交点间的垂直距离，如图2.7.2.1 所示；主肋骨制若设置舷侧纵桁时，主肋骨跨距仍按本规定确定；对设有舷侧纵桁的普通肋骨，取肋骨与实肋板内缘交点至舷侧纵桁的垂直距离，但应不小于1.25m。 其中： K=3.8， s=0.55m， d=5.5m， r=1.25m， l=5.4m

W?Ks?d?r?l2

?3.8?0.55??5.5?1.25??5.42 =411.4 cm3

主肋骨实取: ?10?300，W=602.11cm3

10?120满足要求 2.3.8.5首尖舱骨架

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.13.2.1要求：采用横骨架式结构则应于每个肋位设置实肋板，尖瘦型船实肋板的高度应向船首逐渐升高。中内龙骨应延伸至首柱(平头型船应延伸至与首封板垂直桁连接)，其高度和厚度应与实肋板相同。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.13.2.3要求：首尖舱内干舷甲板下若设置有平台甲板可免设舷侧纵桁。 2.3.8.6首部甲板 （1） 强力甲板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.4.1.1要求参照尾部： 实取t=10m，平台板实取10mm，满足要求。 （2） 强力甲板横梁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.1.1要求：横骨架式甲板应在每个肋位上设置横梁，其剖面模数 W 应不小于按下式计算所得之值：

W = 5 c s h l 2 cm3

式中： c——系数，对A 级航区船舶强力甲板取1.45；其余各层甲板均取1；

s——横梁间距，m；

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l——横梁跨距，m，取舷侧与甲板纵桁(纵舱壁)或甲板纵桁(纵舱壁)之间距离之

大者，且不小于2m。

h——甲板计算水柱高度，m，强力甲板取0.5m；旅客舱室甲板取0.45m；船员

舱室甲板取0.35m；顶篷甲板取0.2m；载货甲板的水柱高度h应按下式计算，但应不小于0.5m。

其中： c=1.45， s=0.55m, l=2.2m, h=0.5m

W?5cshl2

?5?1.45?0.55?0.5?2.22

?9.65 cm3

I=3Wl=3 ?9.65 ?2.2=63.69 cm4

实取 L110?70?8 ,W ＝92.03cm3；I=879.68 cm4 平台甲板横梁实取：L110?70?8。 满足要求 （3） 强力甲板纵桁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.3.2要求：横骨架式甲板纵桁的剖面模数W 应不小于按下式计算所得之值：

W?kcbhl2 cm3

式中：k ——系数，强力甲板取k =0.03L+4.8，但应不小于5.7；其中L 为船长，m，其他甲板取5.7；

c 、h——按本节2.8.1.1 的规定确定； b——甲板纵桁支承面积的平均宽度，m；

l——纵桁跨距，m，对强力甲板取横舱壁（双向横桁架）之间跨距点的距离。对上层建筑（或甲板室）甲板取横舱壁（或支柱）之间的距离。

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.3.3要求：

I = 2.75Wl cm4

其中：k=7.82, c=1.45, h=0.5, b=2.2, l=6m

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W?kcbhl2

?7.82?1.45?2.2?0.55?62

=493.9 cm3 I = 2.75Wl

?2.75?493.9?6

=8149.8 cm4

实取：首甲板纵桁?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4

10?120满足要求 （4） 甲板强横梁

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.8.5.4要求：横骨架式强横梁的剖面尺寸取与甲板纵桁相同。

实取：?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4

10?120平台强横梁?10?300，W=602.11cm3, I=11847.6cm4 10?1202.3.8.7首部舱壁 （1）横舱壁板

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.12.2.1要求：平面水密舱壁底列板厚度应不小于按下式计算所得之值：

? c t?Kshmm

式中： K 、c——系数，按表2.12.2.1 选取；

s——扶强材间距，m；

h——由舱壁下缘量至舱壁顶端(深舱舱壁另加0.5m)或量至溢流管顶端的垂直距

离，m，取大者，但应不小于2.0m。

其中: K=4.0 (防撞舱壁), h=5.35m, c=0.5, s=0.55 m ;

t?Ksh?c

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第三章 强度校核

3.1船中剖面模数及惯性矩的计算

3.1.1 船中最小剖面模数计算

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）2.2.2.1 要求：船长大于或等于 50m 时，

船体中部最小剖面模数WO (强力甲板边线或平板龙骨处)应不小于按下式计算所得之值：

Wo?aK1K2LBD cm2?m 式中：L——船长，m；

B——船宽，m； D——型深，m；

a——航区系数，对 A 级航区船舶取a＝1，B 级航区船舶取a＝0.85，C 级航区

船舶取a＝0.75；

K1——系数，K1?0.303L0.3?36.2?0.628; L2K2——系数，K2?2.44?2.98Cb?1.4Cb;

Cb——方形系数，当Cb＜0.6时，取Cb＝0.6 ，当Cb>0.85 时，取Cb＝0.85。

其中：a?1,L?100.6,B?16.6,D?6.35,K1?0.940,K2?0.945,Cb?0.81 Wo?aK1K2LBD

?1?0.940?0.945?100.6?16.6?6.35 =9419.75cm2?m

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.2.1.1 要求：船长大于或等于 40m的

大舱口船，其船体中剖面的最小剖面模数应不小于下式计算所得之值：

W?K1Wo cm2?m

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式中：Wo ——按本篇第 2章 2.2.2.1 计算所得之值；

K1——系数，按基本结构型式和船长由表 8.2.1.1选取。

其中：K1?1，Wo?9419.75cm2?m W?K1Wo ?1?9419.75 ?9419.75cm2?m

3.1.2 船中最小惯性矩计算

根据《钢质内河船舶建造规范》（2009）8.2.1.2要求：船长大于或等于 40m的

大舱口船，其船舯剖面惯性矩应不小于下式计算之值：

I?3.0WoL?10?2 cm2?m2

式中：L——船长，m；

Wo——按本篇第 2 章2.2.2.1 计算所得的剖面模数，cm2?m2。

其中：L=100.6m，Wo?9419.75cm2?m

I?3.0WoL?10?2

?3.0?9419.75?100.6?10?2 ?28428.81cm2?m2

3.2 实船剖面惯性矩及剖面模数计算 3.2.1 实船剖面惯性矩计算

根据计算（见表3-1）

中和轴距假定中和轴距离：

e???A?Z??9115.46?2.2257 m

4095.5?A剖面惯性矩：

I?2?C?D?e2A

???2?39431.86?2014.82?2.22572?4095.5

42

?? 江苏科技大学本科毕业设计（论文）

?42317.27cm2?m2

3.2.2实船剖面模数计算

甲板距水平中和轴距离：

Zt?6.35?e?6.35?2.2257?4.1243 m 对强力甲板的剖面模数：

WIj?Z?42317.27?10260.47?Wo t4.1243对基线的剖面模数： WI42317.27b?e?2.2257?19013.02?Wo

以上计算得出结论：对船体可能出现最大应力处，甲板和船底的强度满足要求。

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表3-1船体等值梁计算表

船体等值梁计算表（以基线为假定中和轴）

编号 构件名称

构件尺寸 剖面积

厚度 宽度 A mm

mm

cm2

1 平板龙骨 12 900 108 2 船底板 10 6600 660 3 舭列板 10 1700 170 4 舷侧列板 10 4350 435 5 舷顶列板 12 1000 120 6 内底板 10 8300 830 7 纵舱壁 10 5390 539 8 甲板板 12 1700 204 9 平台板 8 1700 136 10 中桁材（1/2）

12 900 54 11 旁桁材 10 900 90 12 舱口围板 14 1000 140

13 舱口围板面板 L200?125?14

43.8 14 舱口围板加强材

—14?200

28 15 内底纵骨 L100×80×8（9） 125.1 16 船底纵骨 L125×80×12（9） 210.2 17 甲板纵骨 L100×63×6（2） 19.2 18 平台纵骨

L100×63×6（2）

19.2 19 舷侧纵桁 ?10?30010?150 45 20 内舷纵桁 ?10?30010?150 45 21 外舷侧纵骨1 L100×63×6 9.6 22 外舷侧纵骨2 L100×63×6 9.6 23 内舷侧纵骨1 L100×63×6 9.6 24 内舷侧纵骨2

L100×63×6 9.6 25 ?

4095.5 26

A

27 中和轴距基线距离 ?=B/A(m)

28 剖面惯性矩 I=2(D?C??2?A)

（cm2×m2）

29 强力甲板边线剖面模数 W=I/Zt（cm2×m） 30

基线的剖面模数 W=I/e（cm2×m）

44

距基线距离

静矩 惯矩 Z A*Z A*Z2 m cm2m cm2m2 0 0 0 0 0 0 0.6 102 61.2 3.18 1383 4398 5.85 702 4106.7 1 830 830 3.55 1913.5 6792.7 6.35 1295.4 8225.8 4.65 632.4 2940.7 0.5 54 27 0.5 45 22.5 6.85 959 6569.2 7.35 321.9 2366.2 6.95 194.6 1352.5 0.95 118.8 112.9 0.063 13.2 0.83 6.3 121 762 4.6 88.32 406.27 3.2 144 46.8 3.2 144

460.8

5.2 49.92 259.58 5.75 55.2 317.4 5.2 49.92 259.58 5.75 55.2 317.4 9115.46 39431.86

B C

2.23

42160.34 10260.47 19013.02

自身惯矩

i cm2m2 0 0 17 5 685.9 0 1285.63 0 0 4.5 9 7.79 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2014.82 D

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附 ： 中横剖面草图

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结 论

为期3个月的毕业设计，使我对结构规范设计的内容、任务以及要求有了一定的了解。通过货舱、机舱中横剖面图和基本结构图的绘制，进一步熟知中横剖面图和基本结构图的绘制方法，并熟练掌握了AUTOCAD画图软件。然而由于实际经验的不足，对船体结构认识不深刻，本次毕业设计仍然存在一些问题，例如中横剖面图，基本结构图对机舱区域结构表达不够具体。

总的来说，本次毕业设计的收获是很大的，通过对300TEU内河集装箱船的规范设计、强度校核以及绘制典型剖面图、基本结构图，分析得到以下结论：

(1) 本船属于大开口船舶，为了弥补大开口对强度造成的影响，设置抗扭箱。 (2) 总纵强度校核时可忽略横向构件和与中和轴平行的构件，仅算对假定中和轴的

惯性矩即可，其自身惯性矩也可忽略不计。

(3) 船体受到的最大的总纵弯曲应力出现在船体的中部，所以在总纵校核时主要校

核船中部位。

(4) 绘制基本结构图时，一定要熟记构件的简化表示法中，构件的线型描述，确定

图层以及线宽设置，能提高绘图效率。

(5) 在图纸打印过程后发现有很多线间的距离变得很小几乎不可见，为了图纸打印

后看得清楚应调大间距。

整个设计过程，通过老师的辅导，同学的讨论以及自己的思考和查阅资料，了解船舶结构设计过程的同时，也发现结构设计中存在诸多矛盾：

(1) 强度与重量的矛盾

船体必须具有足够的强度，否则会造成结构的损坏，造成人员或财产损失。要提高强度一般加大构件尺寸，但会造成船体重量的增加，影响经济性能。所以设计应在保证结构强度前提下，尽量减轻结构的重量，以保证经济性。 (2)结构和工艺的矛盾

船舶建造的方法对结构设计有重大影响，必须密切结合造船企业的实际情况进行结构设计，设计时应充分考虑结构的工艺要求。

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致 谢

在这里首先要感谢赵东老师的悉心指导和热情帮助，感谢他不遗余力的为我们小组的同学排忧解难，感谢他诲人不倦。

感谢同组的周佳，缪世峰,沈波等同学，感谢他们在设计的过程中提出宝贵的意见和建议，感谢他们帮助我在设计时解决问题。

感谢设计过程给我提供帮助的同学和研究生学长，是大家共同努力使得这次毕业设计顺利完成。

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参考文献

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5jn8.html