基本介紹
- 中文名：強橫樑
- 外文名：web beam
- 繁體：強橫梁
- 拼音：qiáng héng liáng
- 一級學科：船舶工程
- 二級學科：船舶結構
簡介,甲板強橫樑開孔問題分析,問題描述,規範的要求,問題的處理,
簡介
圖1在橫骨架式甲板結構中（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。
在縱骨架式甲板結構中（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。
圖2
圖2甲板強橫樑開孔問題分析
問題描述
問題1：某分段上的強橫樑，因鋪設管道的要求，需要在甲板強橫樑上開孔（圖3上），現場測量該強橫樑腹板高度是250mm,管道開孔直徑180mm #hZ`r5GvTj ，其開口邊緣到面板的距離只有10mm。
圖3
圖3問題2：某分段上的強橫樑，其肘板趾端部位有大的電纜開孔（圖3下），現場測量該開孔長為280mm，高為150mm。
規範的要求
以上的問題，參照中國船級社《鋼質海船入級規範》（2006）第2分冊2.8.7.8的要求：當將電纜和管系穿過甲板強橫樑腹板時，在腹板上的開孔高度應不超過腹板高度的25%，開孔的寬度應不超過甲板縱骨間距的60%或強橫樑腹板的高度（為其較大者），否則應予以補償。開孔的邊緣至強橫樑面板的距離應不小於強橫樑腹板高度的40%；開孔的邊緣應光滑並具有良好的圓角。不應將開孔密集地布置在相鄰的縱骨間距內，離強橫樑肘板趾端200mm範圍內的強橫樑腹板上不應有任何開孔。
顯然，根據規範，以上兩處的問題均不滿足規範的要求。
問題的處理
當電纜孔或管道在強橫樑腹板上的開孔超過其腹板高度的25%，寬度超過甲板縱骨間距的60%或強橫樑腹板的高度（為其較大者）時，強橫樑的剖面模數已經發生了變化，與原有計算值不相符，因此必須對這類開孔進行強度補強。根據現場的實際施工情況及工藝的簡易可行性，開孔處的強度補償方法可參考下列兩種方法中的任一種進行強度補強。
圖4
圖4方法一：在開孔處設定補強框圈，如圖4。
補強框圈的尺寸要求：
H×δ≥B×δ1，δ≥δ1
式中：H——補強框圈的高度；δ——補強框圈的厚度；B——開孔的寬度；δ1——開孔處船體構件厚度
方法二：
圖5
圖5在開孔處設定補強復板，如圖5。
補強復板的尺寸要求：
(b1+ b2) ×δ≥B×δ1，δ≥δ1
式中：b1、b2——補強復板在開孔處的主要受力方向兩側的寬度（一般儘可能使b1= b2）；δ——補強復板的厚度；δ1——開孔處船體構件厚度；B——開孔的寬度；
補強框圈或補強復板的截面積應等於或大於被開孔構件的截面積。另外，在選取補強材料的時候應注意，其強度應不低於被開孔的構件的材料強度。
參照上述兩種補強方法，我們回到問題1，由於開孔和強橫樑面板的距離過近（規範要求應不小於腹板高度的40%），因此，除了按照上述要求應對開孔處補強(按照相應的尺寸要求設定補強套管或者補強腹板)外，還應在開孔處附近增加強橫樑腹板的高度，然後在增加的腹板上焊接面板，以使得開孔和面板的距離達到40%腹板高度的要求。
對於問題2，由於強橫樑肘板趾端200mm範圍內是應力集中區域，在此區域內的開孔會造成強橫樑末端的強度不夠，若船舶在風浪中大幅度搖擺而受到不均勻力作用的時候，則可能會造成強橫樑的變形或斷裂。規範要求在此區域內不應有任何開孔，圖2的電纜開孔在肘板趾端200mm範圍內，而如此大的開孔所採用的補強框圈又遠遠沒有達到與強橫樑腹板相同的厚度，對於在趾端200mm範圍內這么大的開孔，應封堵該電纜孔，以避免對強構件結構的破壞，建議在強橫樑面板上設定電纜托架，使得電纜孔穿過托架。
