骨架构件布置情况
舷侧骨架支持舷侧外板,保证舷侧的强度和稳定性。它的结构形式通常分为横骨架式和纵骨架式两类。横骨架式舷侧结构的优点是施工方便,舱容利用率高。由于货船和客船的舷侧部分在总纵弯曲时受力比上甲板和船底小,可以较少考虑总纵弯曲这一因素,应多考虑装货和施工方便等因素,它们的舷侧结构采用横骨架式。油船由于干舷小,船长与船深之比L/D较大,对总纵强度不利。同时油船装的是液货,船侧有腹板宽大的强肋骨并不影响舱容,因此油船舷侧结构一般采用对总纵强度较有利的纵骨架式。但油船的首尾区域总纵弯曲不大,为了施工方便,往往还是采用横骨架式。
图1和图2分别为槽骨架式舷侧结构和纵骨架式舷侧结构的立体示意图。2
构件类型横骨架式舷侧结构的骨架构件主要有普通肋骨、强肋骨、中间肋骨、舷侧纵桁等,纵骨架式舷侧结构的骨架构件主要有舷侧纵骨、强肋骨、舷侧纵桁等。各构件的布置情况分别如下。
普通肋骨普通肋骨简称肋骨,为横骨架式舷侧骨架的主要构件,通常采用不等边角钢或球扁钢制成。布置肋骨时,型钢的凸缘一般朝船中部,否则在首尾端水线瘦削处将会影响焊接。
横骨架式舷侧结构的每一个肋位都设有一道肋骨(有横舱壁或强肋骨处除外)。在有下甲板的舱内,肋骨分为两段。在上下甲板之间的称为甲板间舱肋骨,下甲板和船底之间的称为主肋骨。由于主肋骨的长度比甲板间舱肋骨的大,又处于水面以下,受到较大的水压力,因此主肋骨剖面尺寸比甲板间舱肋骨剖面尺寸大。小船则为了施工备料方便,采用同一规格。
普通肋骨的作用是支持外板承受舷外水压力,同时与甲板横梁和船底肋板连接,相互传送外力,并组成横向框架,形成船体外形,保证船体横向强度。2
强肋骨在横骨架式舷侧中为了保证舷侧的横向强度,在机舱内和甲板大开口的端梁下受力较大的区域内设置强肋骨。强肋骨与强横梁、肋板共同组成坚固的横向框架,能承受较大的水压力和机舱内的集中载荷,机器的振动力,同时对甲板大开口起补偿作用,提高甲板开口处的强度。纵骨架式舷侧为了减少舷侧纵骨的跨距并增加舷侧横强度,在有实肋板的平面内装设强肋骨,它们的间距不大于3.6m。强肋骨一般用T型钢制成。2
中间肋骨航行于冰区的船舶在船的首部甚至全船的每两根普通肋骨之间装设中间肋骨。中间肋骨的作用是作为舷侧外板的冰区加强,更有效地承受冰块的撞击和挤压。
中间肋骨一般采用比普通肋骨小的型钢制成,两端可不与甲板和船底连接。2
舷侧纵桁舷侧纵桁设置于机舱、深舱和船首尾部分,油船则全船设置。舷侧纵桁沿船长方向布置,用T型钢制戍。对于横骨架式舷侧骨架它是唯一的纵向构件,其腹板宽度大于主肋骨宽度,一般与强肋骨腹板同宽。对于纵骨架式舷侧骨架,它的剖面尺寸比舷侧纵骨大。舷侧纵桁的作用是增加舷部的刚度,并将舷侧的一部分载荷传给横舱壁。在横骨架式舷侧中舷测纵桁支撑主肋骨,可减小肋骨的剖面尺寸。此外,在下甲板或平台甲板间断处,设置舷侧纵桁能保证纵向构件的连续性,减少应力集中现象。
舷侧纵桁并不设置在肋骨跨距的中点,而是略向下移一些,这是因为舷侧的水压力随水深增加而增大,作用中心在肋骨跨距中点偏下方。2
舷侧纵骨舷侧纵骨是纵骨架式舷侧骨架的主要构件,一般是用不等边角钢或球扁钢沿船长方向布置。由于舷侧的受力随深度增加而增加,因此,舷侧纵骨在水线以下的尺寸往往大于水线以上的尺寸。2
舷侧骨架的连接节点舷侧纵桁与肋骨的连接节点舷侧纵桁与肋骨的连接形式主要是舷侧纵桁腹板开口,让肋骨穿过并与舷侧纵桁焊接,同时肋骨每隔一个肋位以肘板与舷侧纵桁连接,如图3所示。
舷侧纵桁与强肋骨连接时,舷侧纵桁间断, 强肋骨保持连续。2
舷侧纵桁、纵骨与横舱壁的连接节点舷侧纵桁、纵骨一般在横舱壁处间断,再以肘板与之连接。舷侧纵骨的肘板在舱壁两边以直线对准,其长度和宽度不小于舷侧纵骨高度的两倍, 如图4(a)和(b)。舷侧纵桁也可以用其它等强度的构件与横舱壁连接,如用增加舱壁处纵桁腹板的宽度的方式,如图4(c)。肘板的厚度与舷侧纵桁腹板的厚皮相同,肘板的长度和宽度与纵桁的腹板宽度相同。如果舷侧纵桁在横舱壁处终止,则在横舱壁的另一面装设延伸肘板过渡,如图4(d)所示。2
肋骨与下甲板(或平台甲板)的连接节点肋骨与下甲板或平台甲板的连接通常是用肘板将肋骨和甲板横梁相连接。肘板的形式较多,图5表示的是其中的四种形式。2