船体结构设计及建造研究

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【摘要】本文论述了船体结构设计和建造中应注意的多个细节，并指出处理好这些细节的措施，这对于提高船舶的建造质量、缩短建造周期有着重要的意义。

【关键词】船体;结构设计;建造细节;处理研究

1船体分段接口的优化处理工作

1．1有利于船体的装配工作

图1R型分段传统，我公司建造的散货船，在货舱区域分段作业的时候，一般会选择分离顶边舱、底边舱的处理办法，使其各自成为独立的分段。传统的“P”型的分段方法会导致船体重心分布的不均匀。在后续的船台装配作业中，就需要额外的辅助设备加以支持，才能确保分段作业时船体的稳定性。现在，我们把对底边舱框架的设计加以优化调整，重新设计船体框架的断开界节点，并加设面板。这样的分段方法能够使得部分底边舱规划到顶边舱所在的段上，这样船体就由“P”型分段转变成了“R”型的分段，如图1所示。这样的处理方式大大简化了底边舱框架的分段合拢作业，只需施以填角焊即可。这样的细节处理方式既提升了船体分段接缝的焊接速度，同时也保障了船台装配的安全稳定性。

1．2有利于船体的舾装作业

以前本公司在分段划分作业时，往往把机舱划分为双层底、下平台、上平台等。船体机舱双层底分段的外板、前端壁往往会选择高出双层底100mm到150mm的设计。这样的结构设计，对双层底的舾装设备的安装作业带来了很大影响。为了提高预舾装的量，本公司把散货船的机舱底分段进行了优化，转变成了双底盆形分段，这种结构设计在机舱前端壁的接口上增加了一个板列，大约高出机舱内底1000mm。这样结构设计方法大大减少了舾装的船台工作量。

2改进通焊孔减少补板

以散货船为例，其货舱区域内双层底的内底板与底边舱斜坡板的相接处是应力危险区域。而在传统的船体设计中，会在该处肋板以及肘板上开设半径为50mm的通焊孔。这种通焊孔的具体工艺以及加工方法如图2a所示。该通焊孔处的肋板以及肘板较多，所有档肋部位均要加设补板，大量的补板需要，不但增加了现场的工作量，还增加了船舶建造的成本。这对这种状况，将R50的通焊孔变为10×10切角，如图2b所示，焊后堵死，这样的细节设计在满足规范要求的同时，减少了大量补板的作业，节约了船舶建造的材料成本以及人工成本。

3舱口围板角隅处散货防堆积板的细节处理

以散货船为例，其舱口围板的角隅处，往往是只有散货落货板，以防止散货堆积的现象。货舱舱口的角隅处属于应力危险区域，所以此处主甲板的施工一定要做到光顺圆滑。散货落货板在设计中，设计者要注意在甲板板口和落货板间留下10mm到15mm的缝隙，如图3a、图3b所示。如果前期的船体结构设计中没有留下间隙，如图3a，图3c所示，主甲板舱口角隅处就极易出现应力集中现象。

4舱口围板纵向肘板端部的细节处理

在舱口围板中，围板侧壁端部纵向肘板的设计往往会使用如图4a所示的过渡形式。这种结构形式的过渡肘板非常容易会给开舱机的轴承底座结构产生冲突，从而导致此处填角焊缝产生裂缝。针对这种状况，我们将围板侧壁端部纵向肘板的设计使用如图4b所示的过渡形式。这样既能够避免其与开舱机的轴承底座出现冲突，又具备施工简单、工艺性的特点。

5测深管底部冲击板的设置

船舶验收方非常在意测深管底部舱底板的测深垫板问题。传统的船体设计中，本公司的测深垫板通常会使用如图5a的形式。在这种类型设计下，测深垫板的安装工序必须处在舱底板安装工序之后，对于舱底板充当外底板的情形，必须在测深管就位后测深垫板具备定位的条件，因此具体的施工非常得困难。为改变上述难题，本厂将测深垫板提前定位在测深管的底部，见图5b所示。这样的结构设计下，仅需在测深管底部开一长孔就可满足测深的需要。测深管可以事先地位组装，不需要为了安装测深垫板特意进舱，减轻了施工个队伍的工作量。

6结语

上述5个问题，均是我公司在建造船体中所遇到的。要建造世界领先的船舶，就要在船体结构的设计和建造中，加强对船体结构细节问题重视程度，尽可能的把细节问题处理到最优。

作者:顾天一 杨明敏 单位:1.上海江南长兴重工有限责任公司 2.上海外高桥造船海洋工程设计有限公司

参考文献:

［1］竺一峰，胡嘉骏，张凡，丁军，祁恩荣．船体结构典型节点疲劳模型试验［J］．舰船科学技术，2013(09):24～30．