【船舶知識(shí)】船舶結(jié)構(gòu)基本知識(shí)
2023年8月7日 14:44瀏覽：17134 收藏：9
船舶結(jié)構(gòu)基本知識(shí)。
船舶是一種浮在水上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物，通常由主船體和上層建筑部分組成。
以上甲板為界，其下部分為hang主船體，其上部分統(tǒng)稱為上層建筑。
船體內(nèi)部空間又被各層甲板、橫艙壁和縱艙壁劃分，從而形成船舶的各個(gè)艙室。
主船體由甲板和外板組成一個(gè)水密外殼，內(nèi)部被甲板、縱橫艙壁及其骨架分隔成許多艙室。
主船體主要由船底結(jié)構(gòu)、船側(cè)結(jié)構(gòu)、甲板結(jié)構(gòu)、艙壁結(jié)構(gòu)和首尾結(jié)構(gòu)所組成。
主船體是上層建筑的基礎(chǔ)，其內(nèi)通常布置機(jī)艙、燃油艙、水艙、貨艙等；
主船體的主要作用是參與總縱強(qiáng)度，保證船體能浮于水中并具有一定的強(qiáng)度。
上層建筑的結(jié)構(gòu)與主船體內(nèi)相應(yīng)的板架類似，也是由圍壁板、甲板、橫梁、肋骨、甲板縱骨、甲板縱桁和圍壁扶強(qiáng)材等構(gòu)件組成。
上層建筑的作用：
布置船員或旅客工作、生活的房間以及布置各種裝置和設(shè)備等。
船體是由鋼板和骨架組成的長(zhǎng)箱形結(jié)構(gòu)。
概念：
縱向骨材較密、尺寸較小，橫向骨材較稀、尺寸較大的船體骨架型式叫縱骨架式。
優(yōu)點(diǎn)：
總縱強(qiáng)度較好；
由于縱向開材布置較密，板的穩(wěn)定性較好，可減小板的厚度，減輕結(jié)構(gòu)的重量。
應(yīng)用范圍：
大中型船的甲板和船底及某些油船的船中段多采用縱骨架式結(jié)構(gòu)。
概念：
橫向骨材較密、尺寸較小，縱向骨材較稀、尺寸較大的船體含骨架型式叫橫骨架式。
優(yōu)點(diǎn)：
多數(shù)骨材橫向布置，橫向強(qiáng)度較好，施工比較方便，建造成本低。
缺點(diǎn)：
同樣受力情況下，外板和甲板的厚度比縱骨架式的大，結(jié)構(gòu)重量較大。
應(yīng)用范圍：
多用于中小型船舶上，在大型船舶的舷側(cè)、下甲板和首尾部也多采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。
概念：
縱橫骨材間距和尺寸相當(dāng)?shù)墓切褪椒Q為混合骨架式。
另外在主船體一部分采用橫骨架式，另一部分采用縱骨架式的船體骨架型式也叫混合骨架式。
應(yīng)用范圍：
通常在大、中型船舶上，強(qiáng)力甲板和船底部采用縱骨架式，舷側(cè)，下甲板及首尾端采用橫骨架式。
1.作用：
構(gòu)成水密外殼，保證船舶浮力；
是船體的主要縱向構(gòu)件，保證船體總縱強(qiáng)度及局部強(qiáng)度。
2.組成：
外板由一塊塊鋼板組合焊接而成。
鋼板的長(zhǎng)邊沿船長(zhǎng)方向布置，板與板在其短邊連接而形成列板。
相鄰兩列板之間的接縫為邊接縫，同一列板上板與板的接縫稱為端接縫。
四、主船體結(jié)構(gòu)和名稱簡(jiǎn)介
船底結(jié)構(gòu)可分為單底結(jié)構(gòu)和雙底結(jié)構(gòu)。
單底結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工容易；
缺點(diǎn)：
縱向強(qiáng)度不大，抗沉性較差。
雙底結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：
船舶的抗沉性較好；
底部空間可裝載油、水，裝壓載水調(diào)整船舶浮態(tài)，降低船舶重心，提高船舶穩(wěn)性；
增加船舶的縱向強(qiáng)度。
1）組成：
由中內(nèi)龍骨、旁內(nèi)龍骨和肋板組成。
a.縱向構(gòu)件：
中內(nèi)龍骨、旁內(nèi)龍骨
b.橫向構(gòu)件：
肋板（每檔肋位設(shè)置，在中內(nèi)龍骨處間斷）
2）用途：
橫骨架式單底結(jié)構(gòu)通常用于小型內(nèi)河船及大型船舶的首尾區(qū)域。
1）組成：
由中內(nèi)龍骨、旁內(nèi)龍骨、船底縱骨和肋板組成。
a.縱向構(gòu)件：
中內(nèi)龍骨，旁內(nèi)龍骨、大量的船底縱骨
b.橫向構(gòu)件：
肋板（每隔幾檔肋位設(shè)置）
2）用途：
縱骨架式單底結(jié)構(gòu)過去通常用于油船及小型艦艇上，目前很少使用。
b.橫向構(gòu)件：
肋板（每檔肋位設(shè)置）
肋板分為：
實(shí)肋板、組合肋板、水密肋板三種形式。
2）用途：
橫骨架式雙底結(jié)構(gòu)主要用于內(nèi)河中、小型客船和中、小型貨船的貨艙區(qū)域。
1）組成：
由中桁材、旁桁材、外底縱骨、內(nèi)底縱骨和肋板組成。
a.縱向構(gòu)件：
中桁材、旁桁材、外底縱骨、內(nèi)底縱骨
b.橫向構(gòu)件：
肋板（每隔幾檔肋位設(shè)置）
2）用途：
縱骨架式雙底結(jié)構(gòu)主要用于大型船舶，特別是大型油船的底部。
觸側(cè)結(jié)構(gòu)是連接船底和甲板的側(cè)壁，它直接受到船外水壓力、碰撞力、波浪的沖擊力等。
b.強(qiáng)肋骨式：
由肋骨、強(qiáng)肋骨、舷側(cè)縱桁組成。
2）用途：
常用于內(nèi)河船的船側(cè)結(jié)構(gòu)。
由舷側(cè)縱骨、強(qiáng)肋骨組成，在縱骨架式船側(cè)結(jié)構(gòu)中，用船側(cè)縱骨代替肋骨，它不能支撐甲板重量，只能承擔(dān)總縱強(qiáng)度。
2）用途：
主要用于少數(shù)大型油輪和礦砂船。
甲板結(jié)構(gòu)由甲板板、橫梁、強(qiáng)橫梁、艙口端梁、甲板縱桁、甲板縱骨、艙口圍板及支柱等構(gòu)成。
甲板結(jié)構(gòu)可分為：
橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)和縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)。
橫向構(gòu)件：
橫梁、半橫梁、艙口端梁、強(qiáng)橫梁
2）用途：
常用于大型船舶的下甲板和內(nèi)河船的甲板。
橫向構(gòu)件：
強(qiáng)橫梁（每隔幾檔肋位設(shè)置一根）
2）用途：
常用于大型船舶的上甲板和油船的主甲板。
沿艙口四周設(shè)置的圍板，一般指貨艙口的圍板。
露天貨艙口圍板結(jié)構(gòu)由縱向和橫向圍板所組成。
圍板上部設(shè)有水平加強(qiáng)筋、圍板外部設(shè)有垂直加強(qiáng)筋。
艙口圍板可防止舷外水流入或人員跌入艙內(nèi)，并提高艙口區(qū)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
1）概念：
支柱是支撐甲板和平臺(tái)等的柱子。
2）支柱的作用：
減少甲板縱桁和強(qiáng)橫梁的尺寸，并將所受的力傳遞到下層較強(qiáng)的構(gòu)件上。
3）支柱的位置：
支柱的上下支撐點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在強(qiáng)力縱橫構(gòu)件的交匯處。
甲板板是指構(gòu)成甲板結(jié)構(gòu)的板材，由縱向布置的板列組成。
在各層甲板中，強(qiáng)力甲板在保證船體總縱強(qiáng)度中的作用最大，其甲板板也最厚。
在同一層甲板上，船中部甲板板最厚并向首尾兩端逐漸減薄。
在甲板開口的四周都應(yīng)用復(fù)板加強(qiáng)。
在強(qiáng)力甲板中，沿左、右兩舷舷邊的列板稱為甲板邊板，是強(qiáng)力甲板最厚的列板。
艙壁的主要作用：
分隔船艙內(nèi)部空間，保證船舶的抗沉性；
防止火災(zāi)蔓延及有害氣體的擴(kuò)散；
保證船體橫向強(qiáng)度。
水密艙壁 (油密艙壁） : 能夠防止水（油）滲透的艙壁稱為水密艙壁（油密艙壁 ) ;
艙壁沿船長(zhǎng)方向布置的，稱為縱艙壁；
沿船寬方向布置的稱為橫艙壁。
1）組成：
由艙壁板和艙壁扶強(qiáng)材組成。
艙壁板：
由多列鋼板組合焊接而成。
靠近船底的一列板最厚，向上各列板厚逐漸減薄。
艙壁扶強(qiáng)材：
一般垂直布置。
當(dāng)艙壁高度較大時(shí)，除扶強(qiáng)材外，還裝設(shè)水平扶強(qiáng)材（水平桁材）。
2）特點(diǎn)：
安裝大量的扶強(qiáng)材會(huì)造成船體重量增加，且施工麻煩。
1）用途：
槽形艙壁（波形艙壁）目前常應(yīng)用于油船和散裝貨船上。
2）特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度要求相同時(shí)，槽形艙壁的質(zhì)量比平面艙壁輕，并節(jié)省大量的型鋼，又便于施工，清艙方便。
缺點(diǎn)是所占艙容較大，對(duì)裝載包裝貨物不利。
首部是從首尖艙艙壁到首柱的部分。船舶航行時(shí)，這部分經(jīng)常受到波浪的沖擊，水面漂流物和靠離碼頭時(shí)的碰撞，因而它的結(jié)構(gòu)需要特別加強(qiáng)。
首柱的型式：有直立型、前傾型、雪橇型和球鼻型等幾種型式。
在船體尾尖艙壁以后的區(qū)域，稱為船尾部分。
這部分由于經(jīng)常受到波浪打擊、機(jī)器振動(dòng)、舵運(yùn)動(dòng)等力量的作用，應(yīng)和首部一樣，需特別加強(qiáng)。
普通式船尾是由一端連接于尾艙艙壁、形成放射狀排列的斜肋骨及斜橫梁組成骨架，然后用外板包圍而成。
尾柱是尾部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，它的作用主要是支持及保護(hù)舵和螺旋槳，并提高尾部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
五、幾種典型運(yùn)輸船的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(一)雜貨船結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
雜貨船通常采用混合骨架式船體結(jié)構(gòu)。
在貨艙區(qū)設(shè)有兩層以上的甲板，底部為雙層底結(jié)構(gòu)。
其中上甲板和雙層底是縱骨架式結(jié)構(gòu)，下甲板和舷側(cè)是橫骨架式結(jié)構(gòu)。
上甲板和下甲板上開有較大的貨艙口，艙口角隅或艙口兩端中心線處設(shè)有支柱，有的設(shè)置半縱艙壁或艙口懸臂梁。
(二)散貨船結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.單殼體散貨船結(jié)構(gòu)：
混合骨架式船體結(jié)構(gòu)。
只有一層全通甲板，底部為雙層底，甲板下面靠?jī)上嫌袃蓚€(gè)頂邊艙，雙層底舭部處有向上傾斜的底邊艙。
甲板和舷頂部、雙層底和舷側(cè)下部是縱骨架式結(jié)構(gòu)，舷側(cè)中部為橫骨架式結(jié)構(gòu)。
雙殼體散貨船是在單殼體散貨船的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，舷側(cè)設(shè)內(nèi)殼。
舷側(cè)雙殼結(jié)構(gòu)可以是橫骨架式，可以是縱骨架式。
在雙殼內(nèi)都設(shè)有水密或非水密的平臺(tái)，而且內(nèi)殼與底邊艙及頂邊艙相交處通常都應(yīng)設(shè)有平臺(tái)。
雙殼體散貨船橫剖面結(jié)構(gòu)：
1一上甲板；
2一頂邊艙；
3一平臺(tái)；
4一舷側(cè)外板；
5一內(nèi)殼縱壁；
6一橫隔板；
7一底邊艙；
8一內(nèi)底板；
9一外底板
(三)集裝箱船結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
集裝箱船的貨艙口寬度幾乎與貨艙寬度一樣大，對(duì)船體的抗彎、抗扭和橫向強(qiáng)度都很不利，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取補(bǔ)償措施。
其船體基本結(jié)構(gòu)形式為雙層底和雙層舷側(cè)結(jié)構(gòu)，且在雙層舷側(cè)的頂部設(shè)置有效的坑扭箱結(jié)構(gòu)；
也可用雙層底和共有抗扭箱或其他等效結(jié)構(gòu)的單層殼結(jié)構(gòu)代替。
集裝箱船的底部及抗扭箱的頂部強(qiáng)力部分（包括舷側(cè)、內(nèi)殼縱壁和甲板）均應(yīng)采用縱骨架式，在其它處所縱骨架式和橫骨架式均可采用，兩個(gè)貨艙口之間的艙口端橫梁和甲板橫梁應(yīng)給予加強(qiáng)。
集裝箱船橫剖面結(jié)構(gòu)：
1一中底桁；
2一縱桁；
3一集裝箱；
4一艙口圍板；
5一甲板縱骨；
6一縱艙壁；
7一圍繞扁鋼；
8一人孔；
9一桁板肋骨；
10一平臺(tái)甲板；
11一加強(qiáng)筋；
12一舭龍骨；
13一旁底桁；
14一內(nèi)底縱骨；
15一內(nèi)底板；
16一船底縱骨。
(四)油船結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
油船有單殼結(jié)構(gòu)和雙殼結(jié)構(gòu)。
油船結(jié)構(gòu)布置最大的特點(diǎn)設(shè)有縱艙壁，沿海小型油船，中線處設(shè)一道縱艙壁，橫向分左右兩個(gè)貨油艙。
大型的油船設(shè) 2 一 3 道縱艙壁，橫向分成 3 一 4 個(gè)貨油艙。
單殼油船的甲板、底部和舷側(cè)均為單層結(jié)構(gòu)，甲板和船底采用縱骨架式，舷側(cè)和縱艙壁可用橫骨架式，也可用縱骨架式，大型油船多采用全縱骨架式結(jié)構(gòu)。
為保證總縱強(qiáng)度和加強(qiáng)甲板及外板的剛性，所有板架上都裝置密集的縱骨。
甲板和船底的中線面上還裝有高大的制蕩縱桁。
橫向有環(huán)形的肋骨框架可增強(qiáng)船體的橫向強(qiáng)度和剛性。
單殼油船橫剖面結(jié)構(gòu)：
1一船底板；
2一舷側(cè)外板；
3一甲板；
4一縱骨；
5一強(qiáng)肋骨：
6一撐桿：
7一縱艙壁；
8一中內(nèi)龍骨；
9一甲板縱桁；
10一強(qiáng)橫梁；
11一肋板；
12一流水孔；
13一橫艙壁；
14一水平桁；
15一垂直扶強(qiáng)材
根據(jù)現(xiàn)在國際防污染條約規(guī)定，為防止海洋污染，單殼油船逐步取消，載重量大于等于 5000T 的大、中型油船貨油艙區(qū)都必須采用雙殼結(jié)構(gòu)。
雙殼油船貨油艙由雙層底、雙殼、，隔離空艙和甲板圍成，雙層底內(nèi)和雙殼內(nèi)不允許裝貨油和燃油。
雙殼油船貨油艙的甲板骨架、雙層底骨架應(yīng)為縱骨式，船長(zhǎng)大于 190m 時(shí)，舷側(cè)、內(nèi)殼和縱艙壁一般也應(yīng)為縱骨架式。
貨油艙區(qū)域以外的船體結(jié)構(gòu)可為橫骨架式或縱骨架式。
雙殼油船橫剖面結(jié)構(gòu)：
1一甲板板；
2一甲板縱骨；
3一舷側(cè)外板；
4一內(nèi)殼板；5一舷側(cè)縱骨；6一內(nèi)殼板縱骨；
7一開孔平臺(tái)；
8一平臺(tái)縱骨；
9一底邊艙；
10一外底板；
11一內(nèi)底板；
12一內(nèi)底縱骨；
13一船底縱骨；
14一箱形中底桁；
15一旁底桁；
16一槽形縱艙壁；
17一底凳；
18一頂?shù)?/span>
(五)滾裝船的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
滾裝船是一種專用船舶，其目的是裝載車輛和以車輛為裝卻手段的集裝箱和貨盤化貨物。
其結(jié)構(gòu)布置與一般貨船有很大不同。
滾裝船結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)是首尾設(shè)有尖艙，機(jī)艙位于尾部靠近兩舫處，高度很低，近似于封閉式。
船體中部是一個(gè)大貨艙，貨物用車輛從尾部的登岸跳板，通過尾門進(jìn)行裝卸。
有的船首部也設(shè)跳板，并設(shè)有首門，首門可采用罩殼式或邊絞鏈?zhǔn)健?/span>
此外也有設(shè)置舷門進(jìn)行裝卸的。
上甲板上無貨艙口。
船體內(nèi)設(shè)有多層甲板，甲板間艙不設(shè)或盡量少設(shè)橫隔壁。
為保證船體的橫向強(qiáng)度，設(shè)置局部艙壁或強(qiáng)肋骨和強(qiáng)橫梁。
下甲板下方設(shè)置左右邊艙。
強(qiáng)力甲板和船底一般采用縱骨架式結(jié)構(gòu)，底部為雙層底結(jié)構(gòu)。
升降平臺(tái)設(shè)計(jì)成上有平臺(tái)板、下有強(qiáng)橫梁、桁材和扶強(qiáng)材等骨架的箱形結(jié)構(gòu)。
文章來源：梧州市交通職校
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