船體的組成

　　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。

　　

　　1.主船體

　　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。

　　

　　2.上層建筑

　　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。

　　船體的骨架型式

　　船體是由鋼板和骨架組成的長(zhǎng)箱形結(jié)構(gòu)。

　　船體的骨架型式可分為：

　　縱骨架式

　　2.橫骨架式

　　3.混合骨架式

　　

　　1.縱骨架式

　　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。

　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　　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。

　　缺點(diǎn)：施工較麻煩。

　　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)。

　　

　　2.橫骨架式

　　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。

　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　　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)。

　　

　　3.混合骨架式

　　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。

　　

　　船體外板

　　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。

　　

　　主船體結(jié)構(gòu)和名稱簡(jiǎn)介

　　(一)船底結(jié)構(gòu)

　　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.單底結(jié)構(gòu)

　　橫骨架式單底結(jié)構(gòu)

　　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。

　　

　　縱骨架式單底結(jié)構(gòu)

　　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。

　　

　　2.雙底結(jié)構(gòu)

　　橫骨架式雙底結(jié)構(gòu)

　　1)組成：由中桁材、旁桁材和肋板組成。

　　a.縱向構(gòu)件：中桁材、旁桁材

　　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。

　　

　　縱骨架式雙底結(jié)構(gòu)

　　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。

　　

　　(二)舷側(cè)結(jié)構(gòu)

　　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。

　　舷側(cè)結(jié)構(gòu)的分類：

　　橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)

　　1)結(jié)構(gòu)形式：

　　a.單一肋骨式

　　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)。

　　

　　2.縱骨架式觸側(cè)結(jié)構(gòu)

　　1)組成：

　　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。

　　

　　(三)甲板結(jié)構(gòu)

　　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)。

　　1.橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)

　　1)組成：

　　縱向構(gòu)件：甲板縱桁

　　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。

　　

　　2.縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)

　　1)組成：

　　縱向構(gòu)件：甲板縱桁、甲板縱骨

　　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。

　　

　　3.貨艙口圍板結(jié)構(gòu)

　　1)概念：

　　沿艙口四周設(shè)置的圍板，一般指貨艙口的圍板。

　　2)組成：

　　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。

　　3)作用：

　　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。

　　

　　4.甲板的支持結(jié)構(gòu)

　　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。

　　

　　5.甲板板

　　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。

　　(四)艙壁結(jié)構(gòu)

　　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。

　　分類：平面艙壁和槽形艙壁。

　　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.平面艙壁

　　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。

　　2.槽形艙壁

　　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。

　　

　　(五)首尾結(jié)構(gòu)

　　1.首部結(jié)構(gòu)

　　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。

　　

　　2.尾部結(jié)構(gòu)

　　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。

　　

　　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)：

　　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)。

　　

　　2.雙殼體散貨船結(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。

　　

　　1.單殼油船結(jié)構(gòu)

　　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

　　2.雙殼油船結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)現(xiàn)在國(guó)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)?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４送庖灿性O(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)。