一种提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法与流程

本发明属于船舶船体，更具体地说，是涉及一种提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法。

背景技术：

1、在船舶船体技术领域的钢质海船入级规范中，对总纵强度的要求是：一般要求，对于船长大于等于65m的船舶应按本节要求校核其总纵强度。对于船长小于65m的非常规船型或特殊装载的船舶，也可以按上述要求校核其总纵强度。对于船长大于等于90m的集装箱船或主要运载集装箱的船舶，其总纵强度应满足相应的要求。对符合以下条件的船舶，总纵强度需作如下特别考虑：

2、(1)对于具有以下一个或多个特征的船舶，一般应采用直接计算法确定，其中，波浪载荷的直接计算：

3、l/b≤5

4、b/d≥2.5

5、l≥500m

6、cb≤0.6

7、(2)对于具有甲板大开口的船舶，还应按要求校核弯扭组合的总纵强度；

8、(3)对于具有大外飘的船舶，可要求考虑砰击引起的附加弯矩；

9、(4)对于载运特殊货物(如载运加热货物)、非常规船型或非常规设计的船舶，应根据货物特性或船型作直接计算确定；若不能进行直接计算则需通过船模试验综合确定设计载荷。

10、根据上述要求，现有技术中有的船体制造时，因甲板上载运大件需要，长、宽尺寸较大，同时为满足特殊要求型深较小，主尺度(l为船长、b为型宽、d为型深)比值超出规范尺度要求，总纵强度经校核不能满足相应的要求,中横剖面中参与总纵强度计算的纵向连续构件有双层底、舷侧、内部纵舱壁、主甲板。

11、现有技术的缺陷：现有技术中的方案一在主甲板下1400mm处增设全宽平台，该方案影响船体专业舷侧和甲板分段的模型修改、出图，同时也影响到其他管、电专业的模型修改和出图，并导致建造厂需要停止施工，等待修改(综合周期约一个半月)，该方法还导致结构增重近千吨。现有技术中的方案二是将主甲板板厚加厚，这导致已采购并进入场地的高强钢闲置，还要再加购数百吨高强度钢材，即结构增重约近千吨。现有技术无法解决本申请涉及的技术问题和技术方案。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种步骤简单，通过局部结构改进，使得改进的结构远离中横剖面中和轴，利用较小的结构面积增加，使得船体中横剖面模数和惯性矩得到增加，船体实现轻量化，满足总纵强度要求，主甲板钢材可继续使用，不需要另外更换钢材，降低成本的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法。

2、要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

3、本发明为一种提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法的步骤为：

4、s1.船体包括舷侧分段、甲板分段ⅰ、甲板分段ⅱ，舷侧分段、甲板分段ⅰ、甲板分段ⅱ位于中横剖面中和轴上方位置，甲板分段ⅰb位于舷侧分段和甲板分段ⅱ之间；

5、s2.在甲板分段ⅰ左舷下方设置多根甲板t型纵桁，在甲板分段ⅰ右舷下方设置多根甲板t型纵桁；

6、s3.多根甲板t型纵桁位于纵壁ⅰ和纵壁ⅱ之间；

7、s4.甲板t型纵桁截面形心位置到中横剖面中和轴为距离h；

8、s5.甲板t型纵桁截面形心位置到中横剖面中和轴的距离h大于平台板到中横剖面中和轴的距离l。

9、所述的甲板t型纵桁包括垂直板件和水平板件，垂直板件下部焊接连接水平板件，垂直板件上部焊接连接甲板分段ⅰ下表面。

10、多个甲板t型纵桁的垂直板件上部焊接连接甲板分段ⅰ左舷下方；多个甲板t型纵桁的垂直板件上部焊接连接甲板分段ⅰ右舷下方。

11、所述的船体包括外底板、内底板、主甲板、纵舱壁板、舷侧外板。

12、所述的外底板连接内底板、舷侧外板纵舱壁板，主甲板连接舷侧外板纵舱壁板。

13、所述的外底板上表面设置多个外底纵骨和多个t型纵骨；内底板下表面设置内底纵骨，内底板和外底板之间通过多根双层底纵桁材连接。

14、所述的主甲板下表面设置甲板纵骨、舷侧t型纵桁，舷侧外板内侧设置外板纵骨。

15、所述的纵舱壁板上设置纵舱壁纵骨。

16、其中两个相邻的纵舱壁板上部靠近主甲板下方位置设置平台板。

17、所述的平台板上设置平台纵骨。

18、采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：

19、本发明所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，针对船舶制造及钢材采购的实际情况，以及建造厂组织生产计划情况，以及船体重量方面的考虑，针对现有技术中存在的无法满足性能要求的情况，采取的改进原则是，应尽可能减小修改区域，将修改的分段减至最少。也就是说，通过局部区域的局部改进，尽可能不影响其他区域，避免已经采购的钢材的浪费，而又确保船体结构得到有效减重，解决现有技术中的问题。根据船舶结构力学的中横剖面中和轴、剖面模数计算公式特点，船舶结构距离中横剖面中和轴的距离与剖面模数的提升成正比。为此，为提升船中横剖面的剖面模数和惯性矩，在甲板分段ⅰ左舷下方设置多根甲板t型纵桁，在甲板分段ⅰ右舷下方设置多根甲板t型纵桁；多根甲板t型纵桁e位于纵壁ⅰ和纵壁ⅱ之间；甲板t型纵桁截面形心位置到中横剖面中和轴为距离h；甲板t型纵桁e截面形心位置到中横剖面中和轴的距离h大于平台板到中横剖面中和轴d的距离l。这样，甲板分段ⅰ部位设置的甲板t型纵桁的截面面积比现有技术中设置的甲板纵骨的截面面积大，从而实现仅用较少的结构重量的增加，就满足总纵强度校核对中横剖面模数和剖面惯性矩的要求，不需要增加近千吨的重量，使得船体满足轻量化的要求。而上述技术改进，全部改进都位于甲板分段ⅰ部位，仅影响甲板分段ⅰ的修改，不涉及其他分段的修改，从而将改动降低到最小程度。本发明所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，步骤简单，通过局部结构改进，使得改进的结构远离中横剖面中和轴，利用较小的结构面积增加，使得船体中横剖面模数和惯性矩得到增加，船体实现轻量化，满足总纵强度要求，主甲板钢材可继续使用，不需要另外更换钢材，降低成本。

技术特征：

1.一种提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法的步骤为：

2.根据权利要求1所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的甲板t型纵桁(e)包括垂直板件(h)和水平板件(i)，垂直板件(h)下部焊接连接水平板件(i)，垂直板件(h)上部焊接连接甲板分段ⅰ(b)下表面。

3.根据权利要求2所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：多个甲板t型纵桁(e)的垂直板件(h)上部焊接连接甲板分段ⅰ(b)左舷下方；多个甲板t型纵桁(e)的垂直板件(h)上部焊接连接甲板分段ⅰ(b)右舷下方。

4.根据权利要求1或2所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的船体包括外底板(1)、内底板(4)、主甲板(13)、纵舱壁板(9)、舷侧外板(11)。

5.根据权利要求4所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的外底板(1)连接内底板(4)、舷侧外板(11)纵舱壁板(9)，主甲板(13)连接舷侧外板(11)纵舱壁板(9)。

6.根据权利要求5所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的外底板(1)上表面设置多个外底纵骨(2)和多个t型纵骨(3)；内底板(4)下表面设置内底纵骨(5)，内底板(4)和外底板(1)之间通过多根双层底纵桁材(6)连接。

7.根据权利要求6所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的主甲板(13)下表面设置甲板纵骨(14)、舷侧t型纵桁(15)，舷侧外板(11)内侧设置外板纵骨(12)。

8.根据权利要求7所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的纵舱壁板(9)上设置纵舱壁纵骨(10)。

9.根据权利要求8所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：其中两个相邻的纵舱壁板(9)上部靠近主甲板(13)下方位置设置平台板(7)。

10.根据权利要求9所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，其特征在于：所述的平台板(7)上设置平台纵骨(8)。

技术总结
本发明属于船舶船体技术领域DE提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法。在甲板分段Ⅰ(B)左舷下方设置多根甲板T型纵桁(E)，在甲板分段Ⅰ(B)右舷下方设置多根甲板T型纵桁(E)；多根甲板T型纵桁(E)位于纵壁Ⅰ(F)和纵壁Ⅱ(G)之间；甲板T型纵桁(E)截面形心位置到中横剖面中和轴(D)为距离h；甲板T型纵桁(E)截面形心位置到中横剖面中和轴(D)的距离h大于平台板到中横剖面中和轴(D)的距离L。本发明所述的提升船体中横剖面模数和惯性矩的方法，利用较小的结构面积增加，使得船体中横剖面模数和惯性矩得到增加，船体实现轻量化，满足总纵强度要求，不需要另外更换钢材。

技术研发人员：李仁,胡承麟,彭克,冉龙俊
受保护的技术使用者：芜湖造船厂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25