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舷側骨架

鎖定
舷側骨架(Side framing)是船體中連接船底和甲板的兩舷側壁,與船底、甲板、艙壁等相互連接、相互支持,構成船體結構的主船體,以保持船體的正常形狀。舷側骨架直接受到舷外水壓力、波浪衝擊力、漂浮物和冰塊的衝擊擠壓力以及其它碰撞力等的作用,這些力都是局部橫向作用力。另外,艦體縱彎曲時,舷側受到拉、壓力和剪切力,縱向拉、壓正應力沿舷側高度方向成線性變化,靠近上甲板和船底舭部的正應力最大,而在船體梁的中心軸附近正應力較小。剪切力主要由舷側骨架承受。
舷側骨架常用的骨架形式有縱骨架式和橫骨架式兩種 [1] 
中文名
舷側骨架
外文名
Side framing
定    義
船體中連接船底和甲板的兩舷側壁
骨架形式
縱骨架式和橫骨架式
一級學科
船舶工程
二級學科
船舶結構

舷側骨架佈置情況

圖1 圖1
舷側骨架支持舷側外板,保證舷側的強度和穩定性。它的結構形式通常分為橫骨架式和縱骨架式兩類。橫骨架式舷側結構的優點是施工方便,艙容利用率高。由於貨船和客船的舷側部分在總縱彎曲時受力比上甲板和船底小,可以較少考慮總縱彎曲這一因素,應多考慮裝貨和施工方便等因素,它們的舷側結構採用橫骨架式。油船由於幹舷小,船長與船深之比L/D較大,對總縱強度不利。同時油船裝的是液貨,船側有腹板寬大的強肋骨並不影響艙容,因此油船舷側結構一般採用對總縱強度較有利的縱骨架式。但油船的首尾區域總縱彎曲不大,為了施工方便,往往還是採用橫骨架式。
圖1和圖2分別為槽骨架式舷側結構和縱骨架式舷側結構的立體示意圖。 [2] 

舷側骨架構件類型

橫骨架式舷側結構的骨架構件主要有普通肋骨、強肋骨、中間肋骨、舷側縱桁等,縱骨架式舷側結構的骨架構件主要有舷側縱骨、強肋骨、舷側縱桁等。各構件的佈置情況分別如下。

舷側骨架普通肋骨

圖2 圖2
普通肋骨簡稱肋骨,為橫骨架式舷側骨架的主要構件,通常採用不等邊角鋼或球扁鋼製成。佈置肋骨時,型鋼的凸緣一般朝船中部,否則在首尾端水線瘦削處將會影響焊接。
橫骨架式舷側結構的每一個肋位都設有一道肋骨(有橫艙壁或強肋骨處除外)。在有下甲板的艙內,肋骨分為兩段。在上下甲板之間的稱為甲板間艙肋骨,下甲板和船底之間的稱為主肋骨。由於主肋骨的長度比甲板間艙肋骨的大,又處於水面以下,受到較大的水壓力,因此主肋骨剖面尺寸比甲板間艙肋骨剖面尺寸大。小船則為了施工備料方便,採用同一規格。
普通肋骨的作用是支持外板承受舷外水壓力,同時與甲板橫樑和船底肋板連接,相互傳送外力,並組成橫向框架,形成船體外形,保證船體橫向強度 [2] 

舷側骨架強肋骨

在橫骨架式舷側中為了保證舷側的橫向強度,在機艙內和甲板大開口的端梁下受力較大的區域內設置強肋骨。強肋骨與強橫樑、肋板共同組成堅固的橫向框架,能承受較大的水壓力和機艙內的集中載荷,機器的振動力,同時對甲板大開口起補償作用,提高甲板開口處的強度。縱骨架式舷側為了減少舷側縱骨的跨距並增加舷側橫強度,在有實肋板的平面內裝設強肋骨,它們的間距不大於3.6m。強肋骨一般用T型鋼製成。 [2] 

舷側骨架中間肋骨

航行於冰區的船舶在船的首部甚至全船的每兩根普通肋骨之間裝設中間肋骨。中間肋骨的作用是作為舷側外板的冰區加強,更有效地承受冰塊的撞擊和擠壓。
中間肋骨一般採用比普通肋骨小的型鋼製成,兩端可不與甲板和船底連接。 [2] 

舷側骨架舷側縱桁

舷側縱桁設置於機艙、深艙和船首尾部分,油船則全船設置。舷側縱桁沿船長方向佈置,用T型鋼製戍。對於橫骨架式舷側骨架它是唯一的縱向構件,其腹板寬度大於主肋骨寬度,一般與強肋骨腹板同寬。對於縱骨架式舷側骨架,它的剖面尺寸比舷側縱骨大。舷側縱桁的作用是增加舷部的剛度,並將舷側的一部分載荷傳給橫艙壁。在橫骨架式舷側中舷測縱桁支撐主肋骨,可減小肋骨的剖面尺寸。此外,在下甲板或平台甲板間斷處,設置舷側縱桁能保證縱向構件的連續性,減少應力集中現象。
舷側縱桁並不設置在肋骨跨距的中點,而是略向下移一些,這是因為舷側的水壓力隨水深增加而增大,作用中心在肋骨跨距中點偏下方。 [2] 

舷側骨架舷側縱骨

舷側縱骨是縱骨架式舷側骨架的主要構件,一般是用不等邊角鋼或球扁鋼沿船長方向佈置。由於舷側的受力隨深度增加而增加,因此,舷側縱骨在水線以下的尺寸往往大於水線以上的尺寸。 [2] 

舷側骨架連接節點

舷側縱桁與肋骨的連接節點
圖3 圖3
舷側縱桁與肋骨的連接形式主要是舷側縱桁腹板開口,讓肋骨穿過並與舷側縱桁焊接,同時肋骨每隔一個肋位以肘板與舷側縱桁連接,如圖3所示。
舷側縱桁與強肋骨連接時,舷側縱桁間斷, 強肋骨保持連續。 [2] 
舷側縱桁、縱骨與橫艙壁的連接節點
圖4 圖4
舷側縱桁、縱骨一般在橫艙壁處間斷,再以肘板與之連接。舷側縱骨的肘板在艙壁兩邊以直線對準,其長度和寬度不小於舷側縱骨高度的兩倍, 如圖4(a)和(b)。舷側縱桁也可以用其它等強度的構件與橫艙壁連接,如用增加艙壁處縱桁腹板的寬度的方式,如圖4(c)所示。肘板的厚度與舷側縱桁腹板的厚皮相同,肘板的長度和寬度與縱桁的腹板寬度相同。如果舷側縱桁在橫艙壁處終止,則在橫艙壁的另一面裝設延伸肘板過渡,如圖4(d)所示。 [2] 
肋骨與下甲板(或平台甲板)的連接節點
肋骨與下甲板或平台甲板的連接通常是用肘板將肋骨和甲板橫樑相連接。肘板的形式較多,圖5表示的是其中的四種形式。 [2] 
圖5 圖5
參考資料
  • 1.    朱錫編著,水面艦艇結構,大連海事大學出版社,2000.4,第75頁
  • 2.    林國庚,船體結構與識圖,哈爾濱船舶工程學院出版社,1987年11月第1版,第67-69頁