5000吨级杂货船结构设计【毕业设计】.doc

1、东海科技学院本科毕业论文 目录 1 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 5000 吨级杂货船结构设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 东海科技学院本科毕业论文 目录 2 目 录 摘 要 . 1 1 前言 . 1 2 船型概况 . 2 3 结构设计 . 3 3.1 基本介绍 . 3 3.2 外板 . 3 3.3 甲板 . 5 3.4 双层底 . 6 3.5 单层底 . 7 3.6 舷侧骨架 . 8 3.7 甲板骨架 . 10 3.8 货舱支柱 . 14 3.9 水密 舱壁 . 15 3.10 货舱平台下非水密舱壁 . 16 3.11 深舱

2、. 17 3.12 首、尾柱 . 18 3.13 船端加强 . 20 3.14 主机基座 . 21 3.15 上层建筑及甲板室 . 22 3.16 舱口围板 . 25 3.17 舷墙 . 25 4 焊缝设计 . 26 4.1 说明 . 26 4.2 对接焊缝 . 26 4.3 角接焊缝 . 26 4.4 船体角焊缝 . 27 5 节点设计 . 41 6 总结 . 42 参考文献 . 44 5000 吨级杂货船结构设计 摘 要 本船为钢质、单桨、单舵、尾机型的横骨架式近海货船。船体构件尾柱纵向加强筋采用 E 级钢，舷顶列板、甲板 边板、舱口围板及其顶板采用 B 级钢，其他均采用 A级钢。船体结构

3、按中国船级社 2006 年国内航行海船建造规范第 2 篇相关章节对干货船的要求进行计算和校核，并按照近海航区对部分构件进行了折减。 该设计主要通过给定的型线图、总布置图完成下面二个部分：一：结构计算书；二：基本结构图和横剖面图；三：焊缝设计；四：节点设计 经过计算，船体结构符合规范要求。 关键词 : 杂货船；结构设计； 焊缝设计；节点设计 Structural strength design Of 5000ton cargo ship Abstract The ship is a steel, single oar and rudder, tail model cross skeleton o

4、ffshore vessel. Hull structural member of stern longitudinal stiffener with E grade steel, sheer strake, deck stringer plate, the hatch coaming and its roof using B grade steel, the other using a steel. Hull structure by China Classification Society 2006“ domestic sailing seagoing vessel code of con

5、struction of“ second sections on the dry cargo requirements were calculated and checked, and in accordance with the coastal area on the part of the components of the reduction. This design mainly through a given line drawings, general layout to achieve the following two parts: A: structure calculati

6、on; two: basic structure and cross section. Hull structure by China Classification Society 2006“ domestic sailing seagoing vessel code of construction of“ second sections on the dry cargo requirements were calculated and checked, and in accordance with the coastal area on the part of the components

7、of the reduction. After calculation, hull structure specification. Key words: cargo ship; structure design； weld design； node design 东海科技学院本科毕业论文 正文 1 前言 杂货船自身吨位不应过大，宜跑沿海、内河航线，服务于中小港口从货源上来说，海运与其他运输方式相比有危险性大，易发生货损，货差且运输时间长的缺点和运量大 运费低的优点 在国内货物运输中但凡自身价值高的货物，只要能由陆地上的运输方式（铁路 公路）运输的都优先考虑采用铁路或公路来运输 。 又因为其自

8、身价值高故其对高运价的承受能力强，以至于海运的低运价对其吸引力不大。因此，在国内运输中采用水运的货物大多数是自身价值不高的货物，正如前面所述这些货物无法承受集装箱运输所收取的高额费用且自身没有必要享受集装箱运输这种优质服务。因此，这些货物就成为杂货船运输的货源。一般杂货船的设计为底舱和二层舱，其中底舱空间大且甲板舱壁强度高，可以装载大宗货物，只要配载得当，不同数量 规格的货物都可以装载在杂货船上。 通观货船的发展历史及对现状的分析，货船的发展趋势主要体现在双壳化、大型化、快速化、多用途化、使用 年限增长化、环保和自动化程度提高的几个方面。 杂货船的船体构造依其所载的货种的不同而差距较大 ,但总

9、体上可以归纳为两种主流船型 ,即多用途船舶和普通干货船。从构造特点上看 ,多数中小型杂货船在货中不设有支柱 ,且一般只有一个或两个统舱。 集装箱运输兴起后，原本属于杂货船运输的货物转移到了集装箱内 目前利用集装箱运输的货物已有清洁货物 污染扬尘货物 贵重货物 易腐冷藏货物 重大件货物 活的动植物 危险货物 干散货物和散装液体货物等 由此可知，几乎绝大多数能由杂货船运输的货物都可装入集装箱进行运输 货物 之所以采用集装箱来运输，并不是因为集装箱可以装载，而是因为集装箱运输能够在各个方面为港 船和货三方提供远比杂货船运输更优质的服务。 虽然杂货船在 80 年代以后呈现出下降的趋势， 但通过分析 ,

10、认为杂货船在运输市场上所遭遇的困难并不会使其消失 ,而是会促使杂货船运输重新审视自身 ,定位目标市场 ,继续生存下去。 东海科技学院本科毕业论文 正文 2 2 船型概况 本船为钢质、单桨、单舵、尾机型的横骨架式近海货船。船体构件尾柱纵向加强筋采用 E 级钢，舷顶列板、甲板边板、舱口围板及其顶板采用 B 级钢，其他均采用 A级钢。杂货船自身吨位不应过大，宜跑沿 海 内河航线，服务于中小港口，主要运输清洁货物、污染扬尘货物、贵重货物、易腐冷藏货物、重大件货物、活的动植物、危险货物、干散货物和散装液体货物等。 图 2.1 总布置图 图 2.2 总布置图 东海科技学院本科毕业论文 正文 3 3 结构设

11、计 3.1 基本介绍 本船为钢质、单桨、单舵、尾机型的横骨架式近海货船。船体构件尾柱纵向加强筋采用 E级钢，舷顶列板、甲板边板、舱口围板及其顶板采用 B级钢，其他均采用 A级钢。船体结构按中国船级社 2006年国内航行海船建造规范第 2篇相关章节对干货船的要求进行计算和校核，并按照近海航区对部分构件进行了折减 。 船体主尺度： 总长 LOA 96.60m 设计水线长 LWL 79.57m 垂线间长 LPP 89.80m 计算船长 L 97%LWL 87.11m 型宽 B 15.80m 型深 D 7.40m 设计吃水 5.90m 结构吃水 d 5.90m 型排水体积 5511.8m3 方形系数

12、Cb = /LBd= 0.694 肋距 s： 全船 0.60m 标准肋骨间距 sb=0.0016L+0.5=0.62m L/B 87.11/15.80 5.5135 B/D 15.80/7.40 2.1 2.5 Cb 0.6 主甲板货舱口： b/B1=8.60/15.80=0.5440.6 甲板开口不属于大开口 结构计算 3.2 外板 3.2.1 船底板 船中 0.4L区域内 t1=0.072sE-1(L+170)Fb1/2=0.072 0.62 1.021-1 (87.11+170) 11/2=12.20 mm t2=7.0s(d+h1)Fb1/2=7.0 0.62 (7.25+0.83)

13、11/2=12.34 mm t3=(0.035L+6)(s/sb)1/2=(0.035 87.11+6) 1=9.05 mm 式中： L 87.11m， s=sb=0.62m， C 0.0412L 3.18 E=1+s2/S2=1+0.622/4.272=1.021, S=4.27m h1 0.26C 0.26 3.18 0.83 东海科技学院本科毕业论文 正文 4 实取 t=14 mm，符合规范要求。 离船端 0.075L区域内 t2=(0.035L+6)(s/sb)1/2=(0.035 87.11+6) 11/2=9.05 mm 实取 t=12 mm，符合规范要求。 3.2.2 平板龙骨

14、宽度 b=900+3.5L=900+3.5 87.11=1204.9mm 厚度 t=11.72+2=13.72mm 实取 16 1200，符合规范要求。 3.2.3 舭列板 不小于按 2.3.1.2算得横骨架式船中 0.4L区域内船底板的厚度。 实取 t=12 mm，符合规范要求。 3.2.4 舷侧外板 船中 0.4L区域内： 距基线 3/4D以上： t1=0.073sE-1(L+110)Fd1/2 =0.0730.621.019-1( 87.11+110)11/2=8.75mm t2=4.2s(d+h2)1/2=4.20.62( 7.25+2.61)1/2=8.18mm 式中： E=1+s2

15、/S2=1+0.622/4.502=1.019 h2=0.5C=0.53.18=1.59， 取 h2=0.36d=0.367.25=2.61 实取 t=12 mm，符合规范要求。 距基线 D/4以下： t1=0.072sE-1(L1+110)Fb1/2 =0.0720.621.019-1( 87.11+110)11/2=8.64mm t2=6.3s(d+h1)Fb1/2=6.30.62(7.25+0.83)1 1/2=11.10mm 式中： E=1+s2/S2=1+0.622/4.502=1.019 实取 t=12 mm，符合规范要求。 距基线 D/4以上 3/4D以下区域： 由上述计算所得之

16、值用内插法求得。 实取 t=12 mm，符合规范要求。 离船端 0.075L区域内： t=(0.035L+6)(s/sb)1/2=(0.035 87.11+6) 1=9.05 mm 实取 t=12 mm，符合规范要求。 东海科技学院本科毕业论文 正文 5 3.2.5 舷顶列板 船中 0.4L 区域内： 宽度 b=800+5L 800+587.11=1236mm t1=0.085sE-1(L1+110)Fd =0.0850.621.019-1( 87.11+110)11/2=10.20mm t2=1.05s(L+75)1/2=1.050.62( 87.11+75)1/2=8.29mm 式中： E

17、=1+s2/S2=1+0.622/4.502=1.019 实取 121450，符合规范要求。 其他区域 实取 121450，符合规范要求。 3.2.6 局部加强 与尾柱连接的外板、轴毂处的包板 ： t=1.5 8.70=13.05 mm 且 t 不小于中部外板的厚度。 实取 t=14 mm，符合规范要求。 锚链管处的外板用 t=14 mm 复板加强。 3.3 甲板 3.3.1 强力甲板 开口边线外： t1=0.085sE-1(L1+110)Fd1/2=0.0850.621.171-1(87.11+110)11/2=8.87mm t2=1.05s(L+75)1/2=1.050.62( 87.11

18、+75)1/2=8.29mm 式中： E=1+s2/S2=1+0.622/1.502=1.171 折减 5， t 8.42 0.95 8.0mm 实取 t=8mm， 符合规范要求。 开口边线以内及离船端 0.15L 区域内： t=0.9s(L+75)1/2=0.90.62(87.11+75)1/2=7.10 mm t=(0.02L+6)(s/sb) 1/2=(0.02 87.11+6)11/2=7.74 mm 实取 t=8mm， 符合规范要求。 3.3.2 甲板边板 船中 0.4L 区域内： 东海科技学院本科毕业论文 正文 6 宽度： b=6.8L+500=6.887.11+500=1092m

19、m 厚度： t=8.0mm 实取 81 200，符合规范要求。 3.3.3 二甲板 t=12s=120.62=7.44mm t=4sh1/2+3.5=40.607.591/2+3.5=10.11 mm 实取 8mm， 其中尾部液舱区域甲板取 10mm。 3.4 双层底 3.4.1 中桁材 h0=25B+42d+300=251 4.60+427.25+300=9 69.5mm t=0.0077h0+4=0.00779 69.5+4=11.47mm 实取： 12 1200mm， 符合规范要求。 3.4.2 水密旁桁材 t=8.47+2=10.47mm 实取： t=12mm， 符合规范要求。 3.4.3 实肋板 非水密实肋板： t=0.0077h0+1=0.0077 969.5+1=8.47mm 实取： t=10mm， 加强筋 101 20,符合规范要求。 水密肋板： t=8.47+2=10.47mm W=5.5shl2=5.5 0.6 5.0 2.302=79.86cm3 实取 121 200， 加强筋： 12 150， W=91.39cm3，符合规范要求。 3.4.4 内底板 船中 0.4L 区域 t 0.04L+5s+2.1 0.04 87.11+5 0.60+2.1 8.58mm 实取： t=10mm， 符合规范要求。