主要構件

主要構件

主要構件(primary member)是指其自身失效將導致相關構件失效,並危及承重結構系統工作的構件。在船體結構上,主要構件有:甲板、中桁材、外板等。

基本介紹

  • 中文名:主要構件
  • 外文名:primary member
  • 定義:某結構中的核心作用構件
  • 類型:甲板
  • 一級學科:船舶工程
  • 二級學科:船舶結構
甲板結構件,中桁材,外板,

甲板結構件

向構件
①甲板縱桁。甲板縱桁是甲板結構中,沿船長方向布置的縱向強構件,常用剖面尺寸較大的組合T形材製成。甲板縱桁作為橫樑的支點,可以減小橫樑的尺寸,同時起著保證甲板縱向強度和力的傳遞作用。
沿艙口邊的縱桁稱為艙口縱桁。為了避免裝卸貨物時磨損起貨吊索,艙口縱桁通常採用組合角鋼,縱桁面板應偏向舷側一邊,並在腹板與面板的交角處焊一圓鋼。
②甲板縱骨。甲板縱骨是縱骨架式甲板結構中採用的縱向構件,通常用球扁鋼或不等邊角鋼製成。甲板縱骨參與總縱強度,能增加甲板板的穩定性,同時承受甲板上的橫向載荷。
橫向構件
甲板結構中的橫向構件統稱為橫樑。橫樑除了支持甲板,承受甲板上貨物、機器與設備的重力及上浪時水壓力外,同時還支撐舷側,並與肋骨及肋板組成橫向框架共同抵抗船體的橫向變形。
橫樑按其設定位置和剖面尺寸大小分為:
①普通橫樑(deck beam)。普通橫樑是橫骨架式甲板結構中的主要構件,常用不等邊角鋼製成,也有用球扁鋼的。
②半梁(half beam)。舷側至艙口邊的橫樑稱為半梁,半梁的剖面尺寸與橫樑相同,因此也稱為普通半梁。它的一端與艙口縱桁用肘板相連,另一端用梁肘板與主肋骨連線。
③強橫樑(web beam)。強橫樑是在縱骨架式甲板結構中採用的主要橫向構件,用於支持甲板縱骨,保證橫向強度。在縱骨架式甲板上,一般每隔3~5個肋距裝置一強橫樑。在機艙和尾尖艙區域內,強橫樑應設定在舷側強肋骨的肋位上。強橫樑常用組合T形材,它不僅保證橫向強度,而且還作為甲板縱骨的支點。強橫樑的腹板上開切口讓縱骨穿過,並設防傾肘板。
④艙口端橫樑(hatch end beam)。布置在艙口前後端的強橫樑稱為艙口端橫樑。
肘板(knee)
橫樑與肋骨和甲板縱桁必須用肘板牢固連線,以便相互傳遞作用力,並增加節點處的剛性。橫骨架式甲板結構中有許多處肘板,有連線橫樑與肋骨的梁肘板(beam knee)、連線橫樑與甲板縱桁的防傾肘板等。
圖1圖1
當舷側為橫骨架式時,在不設強橫樑的肋位上,肋骨上端須裝置達到最靠邊一根甲板縱骨的肘板,如圖1所示,其中,圖(a)為肘板與肋骨對接;圖(b)為肘板與肋骨搭接。

中桁材

中桁材(center girder)又稱中底桁或豎龍骨。位於船體雙層底中線面內的縱向豎板。中桁材的下面與平板龍骨、上面與內底板的中央列板垂直連線,構成工字形結構,是船體結構的重要構件。中桁材一般整體連續,其上不得開孔。中桁材有時用兩道平行的底桁材做成箱形結構,此時稱箱形中桁材。以下為其主要套用結構。
橫骨架式雙層底結構
橫骨架式雙層底結構為機艙部位的橫骨架式雙層底結構(圖2),它由底板、內底板、中桁材、旁桁材肋板等構件組成,這種結構一般套用在中小型船舶上。
圖2圖2
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
大型乾貨船散裝貨船貨櫃船油船的中部均採用縱骨架式雙層底結構(圖3)。強度相同時,其結構重量小於橫骨架式。數量較多的底縱骨和內底縱骨在水密肋板處斷開,並用肘板與之連線。
圖3圖3
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。

外板

外底板和舷側板合稱為船體外板,外板的布置如圖4所示。構成外板的鋼板,其長邊沿著船長方向布置,形成縱向的一長列,稱為板列;相鄰板列間的接縫稱為邊縫或縱縫;同一板列上各張鋼板之間的接縫稱為端縫或橫縫。各板列根據不同的位置進行命名,在船底中心線上的一列板稱為平板龍骨或龍骨底板,龍骨底板兩側的板列稱為龍骨翼板,自龍骨底板開始到舷頂列板,各列板習慣上分別以大寫英文字母K、A、B、C…表示,龍骨底板簡稱為K板;沿舭部轉角處布置的一列板稱為舭列板,簡稱舭板;與上甲板連線的最上一列板稱為舷頂列板或舷側頂板,舷頂列板稱為S板。在這三列板之間分布著其他各列外板,底部列板稱為船底列板,兩舷列板稱為舷側列板,分別簡稱為底板和側板。
圖4圖4
不同部位的各列外板,由於總縱彎曲時受力情況的不同,和營運過程中腐蝕程度的不同,其厚度是不同的。大中型船舶,同一列外板的厚度一般在船中部0.4L範圍內保持不變,然後向兩端逐漸減小。由於龍骨底板在船舶建造、塢修時承受較大的墩木支承力,又位於船底易受積水腐蝕,其厚度大於其他各列底板,且其寬度在全長範圍內保持不變。出於總縱強度的考慮,舷頂列板也厚於其他各列舷側板。
外板的某些特殊部位受力較大、有各類開口或易於腐蝕磨損,也需要適當加厚,如機艙區域、船首錨鏈孔區域,船尾螺旋槳區域及抗冰區域等。

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