学习任务3-外板和甲板板

船舶外板和甲板板Ⅰ、外板和甲板板的组成Ⅱ、甲板板厚度、外板厚度和载荷的关系Ⅲ、舷顶和甲板边的特殊处理Ⅳ、甲板板的形状和作用1外板（Planking）1.外板围成船体外壳，和甲板形成封闭的船体结构2.外板和甲板板的重量相当于船体钢料总重量的70%~80%。外板在船舶受力中，只受分布力影响，骨材受集中力影响船舶自重的绝大部分由外板和甲板板组成，骨架的重量只占很小一部分。3.接缝与列板1）外板的钢板的长边通常沿船长方向布置。2）长边与长边的纵向接缝叫边接缝。3）短边与短边的横向接缝叫端接缝。4）钢板逐块端接而成的沿船长方向的连续长板称为列板。５）若干个列板组成船体外板。外板（Planking）易加工，易实现沿型深板厚不同4.板缝线可以从肋骨型线图和外板展开图中看到，也可从典型横剖面图中看到。外板组成（CombainOfPlanking）KABCDEF平板龙骨船底板舭列板舷侧列板舷顶列板甲板边板甲板板SS分段板缝线板材的规格必须考虑工作环境的最低温度，选择的板材需满足在最低温度下的冲击韧性要求1.外板由船底板/舭列板、舷侧列板组成2.外板根据使用要求，会使用不同牌号和不同厚度平板龙骨船底列板舭列板舷侧列板舷顶列板外板的规定：1）平板龙骨的宽度应不小于900+3.5L2）舭列板厚度应不小于r/165，且应不小于相邻船底板的厚度。3）舷顶列板宽度应不小于0.1D。船舶结构一般知识8外板编号位于船底平坦部分的各列板称为船底板，位于船体纵中线的一列船底板称为平板龙骨。由船底过渡到舷侧的转圆部分称为舭部，该处的列板称为舭列板。舭列板以上的列板称为舷侧列板，其中与上甲板甲板边板连接的列板称为舷顶列板。甲板边板舷顶列板外板组成（CombainOfPlanking）板缝上甲板下甲板舷侧列板内底边板内底板平板龙骨舭部列板一、外板受力（StrenssOnPlanking）外板的厚度分度（ThickessOfPlanking）二、甲板厚度分布（Distribution~）四、局部板厚分布和加强（LocalityReinforce~）三、沿肋骨围长板厚分布（FrameGirth）一、外板受力（strenssonplanking）外板主要承受总纵弯曲、水压力、波浪冲击力、螺旋桨工作时的水动压力（动载荷）、冰块挤压力（动载荷）、碰撞、搁浅（偶然性载荷）等外力。外板的作用1）保证船体的水密性，使船具有漂浮及运载能力。2）参与总纵强度，承受横向载荷，保证船体的局部强度和刚度。二、外板厚度的分布船体外板上的各块外板，因其厚度不同，受力也就不同。为了在保证强度的前提下减轻结构重量，外板厚度沿船长方向及肋骨围长而变化，视其所在位置分别选取不同的厚度。1.外板厚度沿船长方向的变化当船舶总纵弯曲时，弯曲力矩的最大值通常在船中0.4L区域内，向首尾两端的弯矩逐渐减小而趋于零。因此，外板厚度沿船长方向也要相应地变化，一般说来，在船中0.4L区域内，外板的厚度较大，离首尾端0.075L区域内的外板较薄些，在两者之间的过渡区域，其厚度可由中部逐渐向两端过渡，如图2－2所示。图2－2外板厚度沿船长方向的分布1.按总纵弯矩分布而分布，船肿厚，艏艉薄2.艏艉受局部载荷影响明显，艏艉部需加强3.考虑磨损、腐蚀情况，部分区域需有余量二、甲板沿船长的厚度分布甲板作为船体梁的上翼板，其厚度主要是以总纵弯曲中受力大小有关。上图为76000DWT甲板的示意图二、甲板沿船长的厚度分布1.平板龙骨(FlatKeelPlate)：为补偿磨损和腐蚀损耗，平板龙骨厚度通常较船底板厚度大20%～40%，且全船厚度不变。宽度不小于900+3.5L（mm）,但不必大于1800mm.三、外板沿肋骨围长的厚度分布CAI课件演示2.S区域处于角隅(Corner)处，为舷顶列板(SheerStrake)和甲板边板(DeckStringer)，有应力集中和冲击载荷，板厚应该增加。舷顶列板宽度不小于0.1D。KABCDEF平板龙骨船底板舭列板舷侧列板舷顶列板甲板边板甲板板3.舭列板（BilgePlate）：不小于相邻船底板的厚度，或者不小于r/165三、外板沿肋骨围长的厚度分布4.其他厚度按照受力大小布置，如：舷侧下部较上部板厚。局部受力较大部位需进行局部加强。四、局部板厚分布和加强1.首部锚孔（AnchorDrill-Hole）区域：锚起落时常与外板相互碰撞，因此在锚孔区域的外板必须加厚。锚链筒处的外板及其下方一块板必须加厚或加复板。局部受力较大部位需进行局部加强。四、局部板厚分布和加强2.尾部螺旋桨上方区域：螺旋桨运转时，会产生流体的附加力载荷和振动，螺旋桨上方的船体外板、与尾柱连接的外板、轴毂处的包板、尾轴托架支撑固定处的外板都需加厚。局部受力较大部位需进行局部加强。四、局部板厚分布和加强3.外板开口削弱了船体强度，为防止应力集中，开口应具有圆角，且需用厚板或复板加强，开口圆角半径r不小于开口宽度的1/10，或在附近增设小骨材加强。rb开口宽b110局部受力较大部位需进行局部加强。四、局部板厚分布和加强4.结构突变处，如甲板室端部的下面应设支柱、舱壁或强肋骨框架以支持甲板室；甲板室角隅与甲板的连接处应加复板或其他有效结构，如：首升高甲板，在甲板高度突变处舷侧板应保持一整块板；此外，上层建筑端壁处的舷侧不能开舷窗，因为此处是高应力区，孔应开在肋骨之间。一块整板局部受力较大部位需进行局部加强。四、局部板厚分布和加强5.冰区加强，航行于冰区的船舶，受到冰的挤压，船体结构应做相应的加强，如船首底部外板、舷侧外板要加厚，加中间肋骨等。A-AAA防擦材局部受力较大部位需进行局部加强。四、局部板厚分布和加强6.单拖网渔船的网板架安装处的舷顶列板和下列板应加厚，并在舷侧安装斜的防擦材，金枪鱼延绳钓船和一些舷侧起网的渔船在首部舷侧也安装斜的防擦材。(相当少见)外板通常是在肋骨型线图和外板展开图上进行布置的外板的布置SFr1.大致反映外板的面积、板厚、开孔信息等，统计船舶重心2.反映骨架的走向1.边缝与纵向构件避免重合或不能小角度相交，当交角小于30°时，用阶梯形相交，当板缝与纵向构件在很长一段距离平行时，其间距应大于50mm。2.充分利用板的规格，尽量采用矩形，还要考虑加工能力（油压机压宽限度），板宽一般为1.2-1.8m，板长为6-10m。外板的布置——边缝(a)双并板(b)齿形并板3.板的排列整齐美观，特别是水线以上，板的宽度尽量一致，不宜忽宽忽窄。水线下以节省材料为原则，可并板。并板分双并板和齿形并板。4.K板、舭列板、舷顶列板的宽度沿船长尽量不变。外板的布置——边缝外板的端接缝从强度观点来看，外板的端接缝比边接缝的质量要求更高，因为当船舶总纵弯曲时,端接缝恰好位于横剖面上，承受总纵弯曲应力，如果焊接质量不能充分保证，将会产生不良后果,在确定外板的端接缝时应考虑到建造工艺上船体分的布置情况，同时又充分利钢板的长度。各列板的端接缝应力求布置于同一横剖面上，这样将有利于减少装配和的工作量，广泛采用自动焊接，并且容易控制焊接变形。外板的端接缝应尽可能布置于1/4或3/4肋距处，因为板在该处的局部弯曲应力最小，并对端接缝避免承受弯曲变形有利。外板各列钢板的长度可根据具体情况而定。通常在窗中部分取长些，而在首尾端刚取短些。这样，一方面由于中部船体被划为平面分段，与另一列板形成阶梯形接缝。图为某沿海货船首部的外板展开图，它具体地表示了外板的结构，标出钢板的边接缝，端接缝、分段对接缝及纵横构件的位置。甲板板（DeckPlate）为充分利用船体内空间，将甲板和船体的上下部分分隔开。上甲板保证船体顶部的水密和遮蔽下部的空间。最上层甲板是船体总纵强度的主要保证之一，下甲板主要起舱室地板的作用。船舶受力弯曲时，受力最大的甲板成为强力甲板，强力甲板一般就是最上层甲板，且甲板厚度最大，贯穿全船。在船中0.4L范围内强力甲板保证厚度相同。艏艉舷弧（SheerStrake）船舶在航行中为了减少甲板上浪，迅速排除积水、增加舱容,总是将船舶艏艉部分的主甲板做的比中间高，形成了两端上翘的曲线形状。一般情况下，首舷弧b=4%Lpp，尾舷弧a=2%Lpp。ba(a)舷弧海船干弦较大，4-10m不等，特大型船舶甚至更大，内河船干弦都较小，12cm为最小干弦干弦（FreeBoard）增加：F=1/2(a+b)梁拱：加快上浪后甲板排水，甲板沿横向的拱形。甲板的形状——梁拱（Camber）梁拱有弧形和折线形，抛物线梁拱应用较广泛。梁拱高度H=(1/100~1/50)Bc(b)梁拱cc梁拱作法PCTC上为方便车辆放置，通常不设置梁拱下甲板主要作为平台和行走通道，不设置梁拱舷墙是舷侧高出舷侧的部分,上层甲板沿两舷所装设的竖板,用以防浪和保护人身安全。甲板的形状——舷墙（Bulwarks）上甲板舷侧企口线甲板板的受力1、总纵弯曲：上甲板是船梁的上翼板，承受总纵弯曲应力2、横向载荷：上甲板承受上浪水压力或甲板货物等的载荷。下甲板和平台等非露天甲板的载荷则视甲板的使用情况而定。甲板板的作用甲板板与外板和舱壁板共同组成供各种用途的舱室，上甲板作为船体的水密顶板，遮蔽舱室空间，一些船舶的上甲板上也载货。下甲板和平台甲板分层安置设备和各种装载物。在长江客货船上，通常设有舷伸甲板，以扩大甲板的使用面积。上甲板通常是强力甲板，参与船体的总纵强度，同时，甲板板一甲板骨架一起承受并传递各种横向载荷。下甲板和平台甲板则主要保证局部强度。为了让人员、机器及装载物等出入船舱，在甲板上设有各种大小不同的开口，如机场口、货舱口、人孔、梯口等。甲板板的厚度分布1、在各层甲板中，上甲板在保证船体总纵强度中的作用最大，故较其它下层甲板为厚。2、沿船长方向，上甲板参与船舶总纵弯曲时，中部受力最大，故在船中0.4L区域内,甲板板应厚些，且保持厚度相同，向首尾两端则逐渐减薄。3、沿船宽方向，甲板边板首尾连续，参与总纵弯曲，且经常积水易受腐蚀，是上甲板中最厚的一列板。4在舱口之间的甲板板，由于被舱口切断，不参与总纵弯曲，其厚度较薄。强力甲板：1、强力甲板的最小厚度应不小于6(mm)。2、在船中0.4L区域内的强力甲板边板的最小宽度应不小于500+6.8L(mm)。3、强力甲板边板端部的最小宽度应不小于船中宽度的65%。为了保持甲板边板与舷顶列板之间结构连接的合理性，这两列板的厚度不能相差过大。如果在露天钢甲板上铺设木板，且这些木铺板又能与钢甲板牢固地连接在一起，在此情况下，钢甲板的厚度可减薄1毫米；甲板上的木铺板厚度一般取40～60毫米。甲板开口处的加强及甲板间断处的结构1．甲板开口处的加强甲板上的开口破坏了甲板的结构连续性，使甲板的横剖面面积沿船长方向出现突变，当船舶总纵弯曲时，在甲板开口的角隅处将产生严重的应力集中现象。由于中部0.5L区域以内是船体的主要受力区域，故必须对一些开口给予加强或补偿；而在该区域以外的开口处，则可把加强措施适当减弱或不予补偿。甲板上的人孔开口，应做成圆形或长轴沿船长方向布置的椭圆形，以缓和应力集中的程度。矩形大开口的长边通常沿船长方向布置。由于大开口的角隅处应力集中较严重，故角隅应做成圆形、椭圆形或抛物线形。圆形角隅的半径不得小于开口宽度的1/20，当为抛物线形或椭圆形时，应符合下页图的规定。圆形开口时，应按下页图1）或（2）的形式。但对于舱口围板处未设置甲板纵桁者不小于1／10。如果甲板伸进舱口围板内，圆形角隅的最小半径为300mm;如果舱口围板以套环形式与甲板内缘焊接时，圆形角隅最小半径为150mm。同时，在开口角隅处的甲板板要用加厚板或复板给予加强。加强板的厚度应较甲板板厚增加4毫米。如果舱口的角隅采用椭圆形或抛物线形，则可不必将角隅处的甲板板加厚。(1)(2)2.甲板间断处的结构上甲板以下的各层甲板如在机舱，货舱等处被切断，这些甲板尽管对保证船体总纵强度的作用不大，但因甲板间断处的结构连续性被破坏，在甲板突变的地方可能产生应力集中，导致结构破坏。因此，在甲板间断处应增设舷侧纵桁,在过渡处用尺寸较大的延伸肘板加以连接。对于平台甲板的末端，同样采用尺寸较大的弧形