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船舶强度与结构设计课程设计成 绩： 姓 名： 潘 睿 班 级： A13船舶4 学 号： 130305401 日 期： 2016/6/12 目 录 1船体结构设计任务书.12船体结构尺寸确定2.1外板.42.2甲板.62.3双层底.72.4舷侧骨架.82.5甲板骨架.93中剖面构件尺寸汇总.114中剖面模数计算.125总强度校核.156第二货舱中剖面结构图.167参考文献.17船体结构设计任务书1 按CCS颁布的钢质海船入级与建造规范（2006年）设计下述船舶的船中剖面结构船 型：双甲板尾机型散货船主尺度：船 长 L=110m 船 宽 B=15.0m 型 深 D=9.0m吃 水 d=6.5m方型系数 Cb=0.707该船的纵中剖面草图见图12 与设计有关的条件 该船主要装运谷物、粮食等散货。 上甲板舱口两侧及货舱船底采用纵骨架式结构，其余采用横骨架式。 甲板间高：H=3m纵骨间距：自9131 肋位，s=700mm; 其余s=600mm双层底高：第一货舱h=2.2m; 其余H=1.3m舱口宽度：b=8m舱口长度：按说明选取最大静水弯矩（压载出港）：Ms=13876t.m 船容系数：=1.51m3/t（即装载率r =1/1.51=0.66 t/m3）上甲板货物计算载荷 p=1.3t/m2要求设计第二货舱中的横剖面结构。该横剖面草图见图2。设计甲板骨架若需支柱时，规定在货舱内只设在中心线上，如图3所示。 推荐纵骨间距为600mm或700mm。3 提交作业a) 船体结构设计计算书。b) 用1：50的比例绘出设计横剖面的结构图。计算书包括：（a）对设计船特征（船型、主尺度、结构形式等）的概述，设计所根据的规范版本的说明等；（b）按船底、船侧、甲板的次序，分别写出确定每一构件尺寸的具体过程，并明确标出所选用的尺寸。注意事项：计算书应简明、清晰、便于检查。结构图应符合船舶制图规定，图上所标构件尺寸应与计算书中所选用尺寸一致。4 货舱设计方案该设计可采用下述两种方案之一：（1）第一货舱：舱口从108124肋位，舱口长l=11.2m第二货舱：舱口从7793肋位，舱口长l=11.2m第三货舱：舱口从4359肋位，舱口长l=11.2m骨架采用常规结构形式。（2）第一货舱：舱口从106124肋位，舱口长l=12.6m第二货舱：舱口从7094肋位，舱口长l=16.8m第三货舱：舱口从3859肋位，舱口长l=14.7m骨架采用悬臂梁结构形式。5 设计参考书目 1 钢质海船入级与建造规范（2006年）中国船级社 2 船舶设计手册（结构分册）国防工业出版社3 船体强度与结构设计（王杰德等主编）国防工业出版社 1995年出版4 船舶计算结构力学（聂武等主编）哈工大学出版社 2000年出版6 船体结构尺寸确定样例2 船体结构尺寸确定1.外板1.1 船底外板1.1.1船底为纵骨架式，船中0.4L区域内的船底板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值: 式中：s纵骨间距，0.7m； d吃水，6.5m； L1=L，L为船长99.0m； 取 规范（2.3.1.3）船底外板取：t=15mm规范（2.3.1.5）主尺度&数据船 长 L=110m110.00 船 宽 B=15.0m15.00 型 深 D=9.0m9.00 吃 水 d=6.5m6.50 方型系数 Cb=0.7070.707Fb=11.00 Fd=11.00 自9131 肋位，s=0.7m0.70 水密隔壁扶强材s0.60 舭部半径r=2100mm2100.00 材料系数KL=11.00 f=11.00 l纵骨=2.8m2.80 l主肋骨=3.5m3.50 l舱口纵桁=8m8.00 l水密隔壁扶强材=2.1m2.40 b=7.5m7.50 顶边仓h12.00 顶边仓b13.50 顶边仓h3.48 1.外板8.13 规范2.2.3.11.30 规范6.2.2.10.68 规范1.2.8.12.34 规范2.3.4.2(1)船舯0.4L区域内的船底板厚度10.23 规范2.3.1.310.95 规范2.3.1.3实取t=11mm(2)离船端0.075L区域内的船底板厚度10.02 规范2.3.1.4实取t=11mm(3)平板龙骨 1285.00 规范2.3.2.112.95 规范2.3.2.2实取t=1500mm13mm(4)舭列板 10.23 规范2.3.3.110.95 规范2.3.3.112.73 规范2.3.3.2实取t=13mm(5)船舯部0.4L区域内的纵骨架式舷侧外板厚度距基线D/2以上的舷侧外板厚度 9.24 规范2.3.4.38.74 规范2.3.4.310.49 规范8.3.2.1实取t=13mm距基线D/4以下的舷侧外板厚度 9.24 规范2.3.4.310.56 规范2.3.4.310.49 规范8.3.2.1实取t=13mm(6)离船端 0.075L 区域内的舷侧外板厚度10.02 规范2.3.4.4实取t=13mm(7)舷顶列板 1350.00 规范2.3.5.19.24 规范2.3.5.38.57 规范2.3.5.3实取t=1500mm14mm(8)艏楼舷侧外板 8.73 规范2.17.4.2实取t=10mm(9)艉楼舷侧外板 7.89 规范2.17.4.2实取t=10mm2.甲板(1)船舯部0.4L区域内开口线以外强力甲板厚度 9.24 规范2.4.2.18.57 规范2.4.2.1实取t=15mm(2)船舯部0.4L区域内开口线以内强力甲板厚度8.57 规范2.4.2.2实取t=15mm(3)离船端0.075L区域内的强力甲板厚度8.57 规范2.4.2.2实取t=15mm(4)船舯部0.4L区域内的甲板边板1248.00 规范2.4.3.115.00 规范2.4.3.1实取t=1500mm16mm(5)艏楼甲板板8.34 规范2.7.5.5实取t=14mm(6)艉楼甲板板7.89 规范2.7.5.4实取t=14mm3.双层底(1)中桁材948.00 规范2.6.2.111.30 规范2.6.2.29.30 规范2.6.2.2实取:船中0.4L区域内1300mm12mm0.75L区域内1300mm10mm(2)旁桁材8.30 规范2.6.10.1实取t=10mm(4)实肋板及垂直加强筋 9.13 规范2.6.11.27.64 规范2.6.11.2实取：实肋板t=10mm,垂直加强筋10mm150mm(5)内底板 船中0.4L区域内10.00 规范2.6.13.1实取t=10mm机舱区域 10.85 规范2.6.13.1实取t=11mm(6)船底纵骨外底纵骨 498.43 规范2.6.12.2实取HP2705512 W=556.1cm3 内底纵骨423.67 规范2.6.12.2实取HP2405414 W=471.6cm3(7)底边仓斜板厚度 12.00 规范2.6.13.2实取t=12mm(8)斜板纵骨423.67 规范8.5.3.1实取HP2405414 W=471.6cm34.舷侧骨架(1)主肋骨 4.17 规范2.7.2.1232.16 规范2.7.2.12600.25 规范2.7.2.7实取HP2004410 W=269.0cm3 I=4851cm45.甲板骨架(1)计算压头1.24 规范2.8.1.1(2)露天强力甲板纵骨 85.78 规范2.8.5.11.49 规范2.8.5.1实取HP2705512 W=556.1cm3(3)舱口甲板纵桁 4179.84 规范2.8.8.186940.67 规范2.8.8.1实取 W=5342cm3 I=334662cm4 (4)顶边舱斜板 7.72 规范8.6.2.18.40 规范8.6.2.1实取t=13mm(5)顶边舱斜板纵骨 191.09 规范8.6.3.1实取HP2405414 W=471.6cm3(6)水密隔壁 6.98 规范8.6.6.17.20 规范8.6.6.1实取t=7mm(7)水密隔壁扶强材163.79 规范8.6.6.2实取HP180409 W=199.7cm3(8)非水密隔壁扶强材81.90 规范8.6.7.2实取HP140337 W=97.5cm3中剖面构件尺寸汇总构件名称构件尺寸外板船底板11mm平板龙骨1500mm13mm舭列板13mm舷侧外板t=13mm（距基线D/2以上）t=13mm（距基线D/4以下）t=12mm（距基线D/4以上和D/2以下）舷顶列板1500mm14mm甲板强力甲板15mm下层甲板14mm甲板边板1500mm16mm舱口甲板纵桁双层底中桁材船中0.4L区域内1300mm12mm 0.75L区域内1300mm10mm旁桁材1000mm10mm船底纵骨HP2705512內底纵骨HP2405414内底板10mm加强筋10mm舷侧骨架主肋骨HP2004410甲板骨架露天强力甲板纵骨HP2705512顶边舱斜板13mm顶边舱纵骨HP2405414底边舱斜板12mm底边舱斜板纵骨HP2405414水密隔壁7mm水密隔壁扶强材HP180409非水密隔壁扶强材HP140337中剖面模数计算编号构件名称构件尺寸（cm）A（cm2）距离(cm)件数静矩(cm3)惯性矩 (cm4)Ix（每件自身惯性矩）(cm4)i（自身惯性矩之和）(cm4)1甲板边板1.61502409001216,000.00 194,400,000.00 02主甲板1.52003009001270,000.00 243,000,000.00 03甲板纵桁1.2*75/1.6*28134.8862.51116,265.00 100,278,562.50 86073.174甲板纵骨HP27*5.5*1.2175.288914156,174.48 139,151,461.68 27410965下层甲板1.43504906001294,000.00 176,400,000.00 06下层甲板纵桁1.2*75/1.6*28134.8562.5175,825.00 42,651,562.50 86073.177下层甲板纵骨HP24*5.4*1.4174.25914102,952.20 60,844,750.20 27410968顶边仓斜板1.3373.5485.55487.51236,705.63 115,393,992.19 9顶边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55551123,996.05 13,221,823.55 274274顶边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55518.2122,567.61 11,694,535.50 274274顶边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55485.5121,143.53 10,265,181.39 274274顶边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55452.7119,715.09 8,925,018.98 274274顶边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55419.9118,286.65 7,678,562.24 27427410底边仓斜板1.2312.4374.88230186,222.40 19,831,152.00 11底边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55290.5112,651.28 3,675,195.39 25422542底边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55245.7110,700.24 2,629,047.74 25422542底边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55200.918,749.20 1,757,713.28 25422542底边仓斜板纵骨HP24*5.4*1.443.55156.116,798.16 1,061,192.00 2542254212内底板1490490130163,700.00 8,281,000.00 13内底板纵骨HP24*5.4*1.4217.75290.5563,256.38 18,375,976.94 25421271014中底桁1.213015665110,140.00 659,100.00 15旁底桁113026065216,900.00 1,098,500.00 16外底板纵骨HP27*5.5*1.2262.922.666699.37 1,860.32 32651959017舭部外板纵骨HP27*5.5*1.243.8220.51898.31 18,415.36 25422542舭部外板纵骨HP27*5.5*1.243.8246.412,033.25 94,342.71 25422542舭部外板纵骨HP27*5.5*1.243.8290.213,952.56 356,521.27 25422542舭部外板纵骨HP27*5.5*1.243.8214616,397.72 934,067.12 2542254218舷侧纵骨HP27*5.5*1.243.8221019,202.20 1,932,462.00 25422542舷侧纵骨HP27*5.5*1.243.82280112,269.60 3,435,488.00 2542254219舷侧纵骨HP24*5.4*1.443.55460120,033.00 9,215,180.00 274274舷侧纵骨HP24*5.4*1.443.55530123,081.50 12,233,195.00 27427420舷顶列板1.41502108251173,250.00 142,931,250.00 21舷侧外板1.32002606501169,000.00 109,850,000.00 舷侧外板1.32002604501117,000.00 52,650,000.00 22舷侧外板1.3120156290145,240.00 13,119,600.00 23舭列板1.3200260120131,200.00 3,744,000.00 24舭列板1.32002603017,800.00 234,000.00 25外底板1.1200220020.00 0.00 26平板龙骨1.37597.5010.00 0.00 求和6361.651,532,024,709.83 233976.34ABC总和6361.652,474,806.36 1,532,258,686.17 总强度校核参考轴至中和轴距离e389.02 对中和轴惯性矩I1139021144.07 船底距中和轴距离d1389.02 船底处Wb2927927.60 主甲板距中和轴距离d2510.98 主甲板处Wd2229089.58 主甲板纵桁距中和轴距离d3473.48 主甲板纵桁处Wg2405635.12 船舯最小剖面模数W02076425.385船舯剖面对水平中和轴的惯性矩I0685220377本船的中横剖面模数满足规范要求第二货舱中剖面结构图参考文献1 钢质海船入级与建造规范（2006年）中国船级社2 船舶设计手册（结构分册）国防工业出版社3 船体强度与结构设计（王杰德等主编）国防工业出版社 1995年出版4 船舶计算结构力学（聂武等主编）哈工大学出版社 2000年出版
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