某船双层底结构优化设计

某船双层底结构优化设计　符白瑞　（广船国际技术中心）　摘要：本文介绍了某船内底结构优化设计及优化后取得的效益。　关键词：双层底结构优化设计　１　前言　２）舷侧普通肋骨在内底边板处的连接　某船船体结构是按￣ｆｌｃｃｓ船级社的《钢　采用Ｔ型肘板搭接形式，具体见图２所示；舷　侧强肋骨在内底边板处的连接采用Ｔ型材复　质海船人级与建造规范２００１》设计的，我们　板根部放大，面板放大顶死形式，具体见图　在生产设计中，对结构构件的连接形式作了　３所示。　优化。　２结构特点　２．１舷侧结构特点　本船舷侧为横骨架式，每档设置实肋　板。机舱区域每２至３档肋骨设置强肋骨，船　体中部舷侧设两道舷侧纵桁。油舱区域每　２至３档肋骨间距设置强肋骨。强肋骨都是　Ｔ型材，与内底连接是用Ｔ型材根部放大型；　普通肋骨都是球扁钢，与内底连接是用Ｔ型　肘板。　２．２底部结构特点　尾＃４６为横骨架式单底。每档设置实肋　区城　ｈ　肋骨　　Ｉ舭肘板　０　板。＃４６～＃１５８为纵骨架式双底，其高度为　＃４６～＃８６　１　９００　ＨＰ２２Ｏ×｛ｏ　４００　上　１．５　ｍ；在＃４６～＃６７主机座区域每档设置实肋　＃８６　＃１　１　９　２２５０　ＨＰ２４０Ｘ１　０　４４０　ｌ　ｆ１　￣２５０　Ｊ．｛２×１２０　板；＃８６～＃１５８每２至３档肋位设置实肋板。　＃１　１　９　＃１　５８　２２５０　ＨＰ２４ＯＸ１０　４４０　ｌ　１１　Ｊ．１２ｘ１２０　＃１５８￣首为横骨架式单底，每档设置实肋　板，首部肋板和中内龙骨逐档升高。　图２　内底边板与舷侧普通肋骨的连接形式　２．３原设计内底与舷侧的连接形式及特点　１）详细设计时内底边板是采用倾斜　型，并且加厚１　ｍｍ作为防止积水腐蚀，如　图１所示。　Ｉ　ｆ　Ｉ　ｌ　１　ｆ　ｆ　｝　｝　ｆ　Ｉ　Ｉ　｝　。Ｉ　Ｉ　区域　ｈ　ｌ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　＃４６　ｆｌ８６　１９００　ｌｆ８６～＃１１　９　２２５０　＃１　１　９～＃１　５８　２２５０　图３内底边板与舷侧强肋骨的连接形式　８　图ｌ内底平面（Ｐ）　符白瑞：某船双层底结构优化设计　维普资讯 http://www.cqvip.com ３）内底边板与内底板外板的连接形式　及坡口具体见图４所示。　区域　ｈ　肋骨　Ｉ　舭肘板　ｆ４６　ｆｆ８６　１９００　ＨＰ２　２０Ｘ１０　４００　上，　＃８６　＃１１９　２２５０　Ｈｐ２４０￣１　０　４４０　上　图４内底边板与内底板外板的连接形式　＃１　１　９　＃１５８　２２５０　ＨＰ２４０Ｘ１　０　４４０　上，　４）折边内底与外板形成一个沟槽，容　图６内底边板与舷侧普通肋骨的连接形式　易积水，对外板和内底边板造成腐蚀。　２．４优化后内底与舷侧的连接形式及特点　１）经过优化后，内底边板改为平直　型，板厚由原来的１３／ｒｌ／Ｉ１改为１２／ｒｌ／Ｉ１，内底　ｈ１＝ｆ１．５￣２）ｈ　纵骨到外板间距大的区域增加１根纵骨，具　０＝２Ｏ。一３０。　体见图５。　图７内底边板与舷侧强肋骨的连接形式　图５内底平面（Ｐ）　２）舷侧普通肋骨在内底边板处的连接　采用Ｔ型肘板对接形式，就是舷侧普通肋骨　图８内底边板与外板的连接形式　下端顶到内底边板，根部处再加一个Ｔ型肘　２．５优化后的结构计算　板，具体见图６；舷侧强肋骨在内底边板处　对优化后的双层底进行结构计算并与规　的连接采用Ｔ型材腹板根部放大，面板端部　范的要求进行比较：　削斜离空，具体见图７。　１）规范要求，内底纵骨的最大间距应　３）内底边板与外板的连接形式及坡口　不大于１　ｍ。优化后内底边板直接水平伸至　具体见图８。　外板，导致间距超过１　ｍ，要在Ｌ１２处增加　４）平边内底与外板没有形成沟槽，不　１根内底纵骨，规格同其它内底纵骨，达到　会产生积水，对外板和内底边板起到保护作　了规范要求，具体见图５，此船纵骨间距为　用。　６５０ｍｍ。　广船科技　２００７年第３期（总第９７期）　９　维普资讯 http://www.cqvip.com

２）规范要求，舭肘板的厚度与实肋板　厚度相同，自由边缘面板的厚度一般不小于　肘板厚度以及宽度一般取其厚度的１嘴。根　据图６的数据得知，满足了规范要求。　３）规范要求，连接次要构件的舭肘板　的高度为内底板至最近一层甲板的之间高度　的１０％或肋骨腹板高度的２．２倍，取较大者。　根据图６，内底距基线高度为１　５００　ｍｍ，离　内底板最近的一层甲板距基线高度为４　０００　ｍｍ，两者距离为４０００—１５００＝２５００（ｍｍ），　以上优化方案满足了船级社的要求，强　度等方面也达到了规范的要求，更好的是避　免了折边内底形式对设计和施工带来的困难　以及容易积水的弊端。　３效益实现　改成平边内底后，内底边板处与外板肋　骨的连接不存在搭接现象，理论线也变成一　致了，给建模和出图都带来了方便，设计也　不容易出错，而且内底胎架图也简易了。在　２５００×１０％＝２５０（ｍｍ），２２０×２．２＝４８４（ｍｍ），　设计阶段缩短了设计周期，同时也提高了设　２４０×２．２＝５２８（ｍｍ），取较大者４８４　ｍｍ或５２８　计质量。　ｍｍ，舭肘板的实取高度为ｈ一１５００，分别计　底部分段中合拢是采用倒装法，内底不　算得知，只有＃４６～＃８６区域达不到规范要　存在折边，内底胎架制作简易了。内底与舷　求，但舭肘板厚度改为１　１　ｍｍ，比原来的１０　侧连接不存在搭接和理论线错开，底部分段　ｍｍ厚了１　ｍｍ，舭肘板的高度可以小一点，　与舷侧分段合拢就容易了很多。这样，施工　达到了规范的要求。舭肘板的宽度应等于高　阶段节省了不少工时，提高了经济效益，同　度，但为了布置需要，高度增高点，宽度变　时也加快了建造进度。　小点，两者等效。　内底边板优化前是为了防止腐蚀而加厚　４）规范要求，连接主要构件的舭肘板　了１ｍｍ，优化后是平的，不会积水，为此内　的高度为强肋骨腹板高度的１．６５倍，舭肘板　底边板不必要加厚，由原来的１３ｍｍ改为　的高度和宽度相同，舭肘板的趾端在双层底　１２ｍｍ，为材料方面节省了一点资金。　内应设置垂直加强筋，厚度与肋板相同，宽　度为肋板高度的１／１０。根据图７，舭肘板的　４结束语　高度ｈ１＝（１．５～２）ｈ，宽度为２ｈ，在舭肘板的　某船双层底结构的优化设计已经完成，　趾端处设置了一１２０×１　１的垂直加强筋，达到　船体结构也已合拢完毕。从实船可以看出，　规范要求。　内底优化取得了可喜成果，为公司提高了经　５）舷侧肋骨的规格、内底边板的厚度　济效益。　和内底纵骨的规格不改变，按照此船详细设　（交稿日期：２００７—０４—２５）　计的数据，这里不再计算。　１０　符白瑞：某船双层底结构优化设计