基本介紹
- 中文名：中桁材
- 外文名：Center girder
- 別稱：中底桁或豎龍骨
- 位置：船體雙層底中線面內的縱向豎板
- 一級學科：船舶工程
- 二級學科：船舶結構
介紹,套用,船底板架計算,
介紹
中桁材是位於船底中縱剖面處、連線平板龍骨和內底板的縱向連續構件。是雙層底結構中的重要構件，俗稱豎龍骨。一般為船舶橫骨架式或縱骨架式雙層底結構的結構組件。
套用
橫骨架式雙層底結構
圖1中桁材是重要的縱向強力構件，除在首尾端可以間斷外，在船舶中部都是連續的。中桁材通常為水密結構，可減輕雙層底艙內自由液面的影響。旁桁材則在肋板處間斷，其上開有人孔或減輕孔，上緣的通氣孔和下緣的流水孔可供空氣和液體流動。肋板是設在每一個肋位的底橫向構件，對保證船體的橫向強度和局部強度起重要作用。肋板分水密肋板、開有人孔或減輕孔的實肋板以及由鋼板和型鋼製成的組合肋板三種。水密肋板將雙層底艙分隔成不同用途的各類液艙。
縱骨架式雙層底結構
圖2近年來，大型船舶雙層底中部多採用箱形中桁材以代替普通中桁材。兩平行桁材構成的箱形結構作為各種管路的通道，俗稱管弄。
船底板架計算
船底一般都是由多根交叉構件和很多主向梁組成的板架。對於縱骨架式板架，主向梁(實肋板)承受肋板間距範圍內的荷載，交叉構件只承受節點反力；對於縱骨架式板架，荷載通過縱骨傳給實肋板，交叉構件也只承受節點反力。如圖3所示。
圖3
圖3多根交叉構件板架的計算可採用船舶結構力學中介紹的近似方法——主向梁節點撓度選擇法。若構件不等間距、不等截面或某些構件加強，手算就比較困難，往往作些近似簡化處理。如採用有限元法計算，則不存在任何困難。
船底板架由於其結構強大，又比強力甲板靠近船體剖面中和軸線，因此在船體中拱變形時船底板架不易失穩，其主要矛盾是強度問題。
對於艙長很短的船底板架(例如，艙長 
與板架計算寬度B之比小於0.8時)，為確定這種板架中桁材的彎曲應力，可將中桁材當作單跨梁處理。現分析如下：
如果把船底板架當作組合板且認為是各向同性的，則板架中桁與平板的中央板條梁相當。在下表中列出了不同邊長比值時，各向同性板的彎矩與板條彎矩的比值。
從上表所列數值可知，邊長比越小，彎矩比值大，亦即將中桁材當作單跨處理引起的誤差越小，而且是偏於安全方面的誤差。因此，在初步校核船體強度時，對邊長比小於0.8的板架可以採用單跨的計算公式，即
支座剖面處彎矩：
跨長中點處彎矩：
對比邊長比≥0.8的板架，可以按照下述公式近似計算。
（1）中桁材的彎矩。
在支座剖面處：
在跨長中點處：
