船舶横梁与壁板的连接结构的制作方法

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种船舶横梁与壁板的连接结构。

背景技术：

在船舶设计中，强横梁作为船体主要支撑构件，其端部需要承受较大的弯矩，设计中都会尽量考虑其端部为刚性固定。为保证横梁端部刚性固定，一般会在其端部设置对应的加强结构以及端肘板等。在船舶的某些区域中，横梁只收到来自甲板的压力，横梁的两端没有壁板施加的侧向压力，且局部受横摇影响较大，横梁端部如果继续采用刚性固定的方案，可能导致横梁端部两侧壁板出现结构破坏或者疲劳裂纹。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种船舶横梁与壁板的连接结构，使横梁端部在两侧壁板上的连接处既能保证足够的强度，又能够在弹性范围内自由变形，避免发生结构破坏或产生疲劳裂纹。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种船舶横梁与壁板的连接结构，包括横梁和壁板，所述壁板位于所述横梁的端部两侧，所述横梁包括面板和腹板，所述面板与所述腹板垂直设置，所述腹板与所述壁板连接，所述面板的端部经切削处理并与所述壁板间隔设置。

作为本发明的一种优选方案，所述面板的端部包括端面和斜面，所述端面与所述壁板相对设置并与所述壁板间隔，所述斜面上的所述面板的宽度沿远离所述壁板的方向逐渐增大。

作为本发明的一种优选方案，所述端面与所述斜面的夹角α大于90度且小于150度。

作为本发明的一种优选方案，所述壁板背离所述横梁的一面设置有若干加强筋，所述加强筋错开所述腹板的连接位置布置。

作为本发明的一种优选方案，若干所述加强筋均平行设置且与所述面板垂直。

作为本发明的一种优选方案，所述腹板远离所述面板的一侧与甲板连接。

作为本发明的一种优选方案，所述甲板上设置有若干纵骨，所述腹板远离所述面板的一侧设置有若干供所述纵骨穿过的贯穿孔，所述纵骨焊接固定在所述贯穿孔内。

作为本发明的一种优选方案，所述腹板远离所述面板的一侧的顶点处设置有倒角，使所述腹板、所述甲板及所述壁板之间形成过焊孔。

作为本发明的一种优选方案，所述腹板与所述壁板焊接，焊接形成闭合的焊缝，所述焊缝穿过所述过焊孔及所述端面与所述壁板之间的间隙。

作为本发明的一种优选方案，所述腹板设置在所述面板长度方向的中线上。

本发明的有益效果：

本发明的横梁仅通过腹板与壁板连接，横梁的面板经切削处理并与壁板间隔，且不再设置端肘板，使横梁与壁板的连接处既能保证足够的强度又能在一定范围内发生弹性变形，避免发生结构破坏或产生疲劳裂纹，延长结构寿命，降低船舶维修成本，提升船舶安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例的船舶横梁与壁板的连接结构的装配立体图；

图2为图1实施例的横梁的立体示意图；

图3为图2中a处的放大图；

图4为本发明另一实施例的船舶横梁与壁板的连接结构的侧视图。

图1-4中：

1、横梁；11、腹板；12、面板；121、端面；122、斜面；13、贯穿孔；2、壁板；21、加强筋；3、甲板；31、纵骨；100、过焊孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本实施例的船舶横梁与壁板的连接结构包括横梁1和壁板2，壁板2位于横梁1的端部两侧，横梁1包括腹板11和面板12，面板12与腹板11垂直设置，腹板11与壁板2连接，面板12的端部经切削处理并与壁板2间隔设置。

本实施例的横梁1仅通过腹板11与壁板2连接，横梁1的面板12经切削处理并与壁板2间隔，面板12与壁板2之间的间隙为连接处的弹性形变提供了充足的空间，若不对面板12进行切削处理，与壁板2抵接的面板12将阻碍形变的发生，使连接处产生的应力无法得到有效释放。另外，在连接处不再设置端肘板，使横梁1与壁板2的连接处既能保证足够的强度又能在一定范围内发生弹性变形，避免发生结构破坏或产生疲劳裂纹，延长结构寿命，降低船舶维修成本，提升船舶安全性。

如图2和图3所示，优选的，面板12的端部包括端面121和斜面122，端面121与壁板2相对设置并与壁板2间隔，斜面122上的面板12的宽度沿远离壁板2的方向逐渐增大。对面板12的端部进行切削形成斜面122，相较于仅切削形成端面121，可在对面板12的切削面积大幅减小的情况下提供足够的空间发生弹性形变，同时使端面121距离壁板2的距离较短，对面板12的破坏程度较小，使横梁1的结构强度损失较小，抗压、抗弯能力得到有效保证。

进一步的，端面121与斜面122的夹角α大于90度且小于150度，由于端面121的宽度较小，因而夹角α必定为大于90度的钝角，为了使面板12的端部与壁板2之间有充足的空间，夹角α不能过大，以小于150度为宜。在本实施例中，夹角α优选为120度。

如图1所示，优选的，壁板2背离横梁1的一面设置有若干加强筋21，加强筋21错开腹板11的连接位置布置，若将加强筋21相对腹板11设置，将使与横梁1连接处的壁板2的刚性提高，使弹性形变不容易发生，从而削弱连接处释放应力的能力。

进一步的，若干加强筋21均平行设置且与面板12垂直，由于壁板2主要承受来自上下两端的压力，其受到的垂直与自身方向的力较小，因此能使壁板2的抗压和抗弯性能大幅提高。

如图4所示，在一些实施例中，腹板11远离面板12的一侧与甲板3连接，以发挥横梁1在船体中的支撑作用。

进一步的，甲板3上设置有若干纵骨31，腹板11远离面板12的一侧设置有若干供纵骨31穿过的贯穿孔13，纵骨31焊接固定在贯穿孔13内，纵骨31作为船体的纵向支撑件，为船体提供总纵强度，抑制中垂或中拱程度，维持船体正常形状。通过在甲板3上设置纵骨31并将纵骨31固定在横梁1上，使纵向的支撑件和横向支撑件连接为一体，提升船体整体的结构强度。

在一些实施例中，腹板11远离面板12的一侧的顶点处设置有倒角，使腹板11、甲板3及壁板2之间形成过焊孔100。

具体的，腹板11与壁板2焊接，焊接形成闭合的焊缝，焊缝穿过过焊孔100及端面121与壁板2之间的间隙。由于船舶焊接处有较高的防腐蚀要求，因此船舶上的焊缝通常都要求实现闭合，保证焊接处无缝隙。过焊孔100及端面121与避免2之间的间隙为使焊缝闭合，保证腹板11与壁板2之间不产生缝隙，焊接的质量高、耐腐蚀。

优选的，腹板11设置在面板12长度方向的中线上，是腹板11收到的压力能均匀地分散至面板12上，使面板12为腹板11提供更有力的支撑。特别是当横梁1的整体长度较长时，能有效抑制腹板11的弯曲变形。

作为本发明优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”、“进一步的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。