強力甲板

強力甲板（strength deck）亦稱上甲板，指的是保證船體總縱強度的甲板，也即船舶上最高一層露天甲板。船上有多層甲板和平台。強力甲板是在總縱彎曲時受到拉力或壓力最大的一層甲板，它一般就是最上一層連續甲板，即上甲板或主甲板。所以上甲板是保證船體總縱強度的重要結構，其他各層甲板在總縱彎曲時受力相對較小。

甲板結構由甲板板、橫樑、強橫樑、艙口端梁、甲板縱桁、甲板縱骨、艙口圍板及舷邊立柱等構件組成，也分橫骨架式和縱骨架式兩種。

基本介紹

• 中文名：強力甲板
• 外文名：strength deck
• 別稱：上甲板
• 作用：保證船體總縱強度
• 拼音：qiáng lì jiǎ bǎn 
• 學科：船舶工程

簡介

甲板一般是單層板架結構，按骨架設定形式可分為縱骨架式和橫骨架式甲板結構。甲板上有貨艙口、機艙口等大開口及相關的建築，結構比較複雜。作用在甲板骨架上的力主要有船體總縱彎曲引起的拉伸或壓縮應力，甲板上貨物、人員、設備及湧上甲板的波浪等橫向載荷。連續的上甲板主要承受總縱彎曲應力，所以大型船舶普遍採用縱骨架式結構；下甲板主要承受橫向載荷，因此大多採用橫骨架式結構。

開孔要求

強力甲板的開口寬度應不大於0.8B；在強力甲板開口兩側及其邊線延長線外的甲板上應儘量減少開孔，若需開孔，應開設圓形或長軸沿船長方向布置的橢圓形孔口，孔口邊緣應適當補強，各孔口間應互相遠離並應避開艙口角隅；不允許開孔寬度超過甲板開口一側甲板寬度的0.5倍；甲板上所有貨艙口和機艙口的開口角隅應為圓角，圓角半徑r應不小於開口寬度的1/10，r小於610mm的艙口角隅，應採用等於甲板厚度1.5倍的加厚板或用厚度相等的復板補強，復板與甲板應採用塞焊焊妥。

結構類型

甲板板

甲板板的長邊大多數沿船長方向布置，只有在首尾端和大艙口之間，才做橫向布置。為保證強度，板的端接縫都避開艙口端部。

有多層甲板時，主甲板在保證船體總縱強度中作用最大，其板最厚。在同一層甲板中，由於縱彎時受力大小不同，中部甲板厚於首尾部甲板。主甲板上與舷側相連線的板列稱甲板邊板，常是甲板中最厚的一列板，要求保持一定的寬度，不允許有較大的開孔，即使小的開孔也應予以加強。

甲板上常有各種大大小小的開口，如機艙口、貨艙口、人孔、梯口等。開口破壞了甲板縱向的連續性，並且易於在轉角處造成應力集中，導致甲板產生裂縫。所以，角隅處的結構要適當加強，並將艙口四角做成拋物線形或橢圓形。

橫骨架式甲板結構

橫骨架式甲板結構由甲板板、橫樑、強橫樑、甲板縱桁和肘板組成，有艙口時則設艙口端梁和半橫樑(圖1)。橫樑與肋骨在同一肋骨剖面內，由球扁鋼和不等邊角鋼製成，橫樑與肋骨用梁肘板連線。在甲板開口處，橫樑中斷於艙口縱桁處，並與之可靠連線。甲板縱桁由焊接丁字梁製成，在橫艙壁處間斷，並用肘板或加大尺寸與橫艙壁牢固連線。甲板縱桁的腹板上開孔供橫樑貫通，強橫樑和艙口端均為焊接丁字梁，艙口端梁設在艙口橫向圍板的位置，其下方有時設定支柱。

圖1

縱骨架式甲板結構

縱骨架式甲板結構由甲板板、甲板縱桁、甲板縱骨、強橫樑、艙口端梁和肘板組成(圖2)。

圖2

數量較多的甲板縱骨為球扁鋼或不等邊角鋼，沿船長方向設定，連續通過強橫樑腹板上的開口，間斷於橫艙壁處，並用肘板與之連線。縱骨是縱向強力構件，直接承受縱彎時的拉力和壓力。同時，縱骨支持甲板板，承受甲板上貨物、設備的重量及甲板上浪時的水壓力。每隔幾檔肋距設定強橫樑，並用梁肘板連線於肋骨。在無強橫樑的肋骨上端，設舷側加強肘板。甲板縱桁及艙口端梁的結構與橫骨架式相同。

為了防止在風暴天氣航行時海浪衝上甲板，並保障船上人員的安全，通常在上甲板舷邊設定舷牆(圖3)。舷牆由舷牆板、支撐肘板及扶手等構件組成。舷牆板安裝在舷頂列板的上方，但不能與舷頂列板堅固連線。它用支撐肘板固定在甲板上，不是抵抗總縱彎曲的結構，其下部開有一系列長孔，以便迅速泄除甲板積水。在橫樑位置，每隔幾檔肋距設定支撐肘板，上部扶手由扁鋼、球扁鋼或不等邊角鋼製成。

圖3

甲板結構件

縱向構件

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4

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4所示，其中，圖(a)為肘板與肋骨對接；圖(b)為肘板與肋骨搭接。