中小型船舶船体结构的缺点补偿
摘 要:扼要分析和论述了中小型船舶船体结构在装配进程中的缺点,对难于采取返修的典型缺点,提出了能够采取补强的可行性方案。
关键词:船体结构;结构强度;缺点;补偿
船舶下水之前,造船厂查验部门将对船体结构(包括线型)进行全面的测量和完整性的验收,以便将靠得住的数据及有关资料提供给船级社和验船机构备查审核。鉴于船体是一个复杂的结构体,尽管在各道工序中实施了严格的治理方法和依照工艺规程操作,由于工作量大,结构复杂,局部处施工条件差,因此仍免不了还会存在必然数量的缺点。在这种情形下,采取适当的补强乃是保证船体结构局部强度的一种有效手腕。下面就以实例来探讨缺点的补强方式。
1 分段或总段对接处肋距超差
依照船体建造精度要求,关于已完成的分段或总段对接大接缝,心须测量其间的肋骨间距,并规定了极限误差值。因为一旦超差,将在必然程度上阻碍船体强度。一样可在大接缝区域适当位置增加中间肋骨或在相邻两肋骨间增设数道纵桁予以补强,关于局部误差的,可在局部增设纵桁,但纵桁两头必需作必要延伸,以避免产生应力集中。
2 船体外表变形超差
船体外板线型平顺与否是衡量一艘船舶船体建造质量的标志之一。依照船体建造精度要求,规定了在一个肋距内或在一米长度范围内外板的不平度误差。船体外板的变形超差,最
多见于线型转变曲率较大的艏艉部及相邻分段对接的大接缝区域。固然应第一考虑尽可能利用工装夹具及冷热加工等方法矫正外板超差处的不平度。关于不平顺面积较小的外板,可按图1所示补强,图中表示了分段接缝处外板的缺点及补强方法,如采纳扁钢补强,那么扁钢尺寸可取比肋骨型号略小的型材进行补强。
关于相邻肋骨间不平顺面积较大的外板,在不平顺处采纳纵横向十字交叉结构的型材补强,纵横向型材的两头应别离削斜过渡。
3 外板上肋骨腹板与理论平面超差
关于中小型船舶的艏艉段,一样在胎架上以甲板为基准面采纳反造法进行建造。如此在吊装肋骨框架定位时,如假设肋骨框架稍有扭曲或定位时未与甲板上的中心线相垂直,如此就会造成肋骨腹板与外板连接后所形成的角度不符要求,焊后就称为肋骨腹板变形,关于由此形成的缺点,由于结构空间狭小,专门是在焊后很难矫正。因此选用肘板进行补强就显得既方便又实际。
4 船体结构节点构件连接尺寸超差
船体是一个复杂的结构体,船体内部构架密集,各类型式的构件纵横相交,形成了所谓结构节点。例如纵骨与肋板相交、龙骨与舱壁相交、横梁与纵桁相交等等。这些相交的结构节点,假设在施工中因技术不熟练或稍有疏忽大意,就会造成节点处相交构件连接尺寸间隙过大,致使无法施焊,直接阻碍结构的刚度和强度。
A 横梁与肋骨相交处间隙过大
如图2所示,横梁与肋骨间间隙安装后为30mm。关于中小型船舶,船体建造精度要求中间间隙应在10~20mm之间,最大不得超过20mm。针对上述缺点,能够考虑用割换一段肋骨来处置。但由于肋骨与舷侧板焊接已终止,动用割炬切割会使该区域舷侧板因受热而产生局部变形,同时由于肋骨多了一条对接缝,将阻碍肋骨本身的强度。故可考虑图2中适当加大肘板尺寸的方法予以补强,使肘板与肋骨相交的焊缝长度能知足原有焊缝长度的要求。
B 纵骨穿过构件处割空超差
关于中小型船舶,纵骨架势结构的底部和甲板,当纵骨穿过实肋板或横梁时,标准要求该节点处的纵骨腹板与实肋板或横梁应进行焊接。但往往因装配时划线有误,使切割后间隙过大,难于施焊,如图3a所示,为了弥补该缺点,一样可采纳与实肋板或横梁等厚度的补板予以补强,见图3b所示。补板尺寸可据该处纵骨大小而定。
C 龙骨与横舱壁相交处间隙过大
龙骨包括中内龙骨与旁内龙骨。龙骨与横舱壁均属主船体的要紧结构,它们对一艘船舶的纵横向强度起着重要的作用,专门是中内龙骨,是纵向持续构件。在中内龙骨与横舱壁相交的节点处,由于偶然操作不慎在装配时将中内龙骨多割了一部份,使该处腹板及面板与横舱壁无法施焊,见图4a所示,现在,若是因此而将一段持续的中内龙骨割换,那么不论对从头装焊仍是在外观乃至质量上都将留有不足,若是该处多割的间隙不超过12~15mm,那么采纳加装垫板的方式进行补强就显得既方便又可行。见图4b所示,垫板厚度可比间隙小3~5mm,其尺寸视该处中内龙骨尺度具体选用。如假设多割的间隙较大,那么就不能随意增加垫板厚度,不然该节点将形成为“硬点”。现在应考虑采纳割换或其它工艺方法来排除其缺点。
D 上层建筑扶强材根部与甲板间间隙过大
中小型船舶的上层建筑结构,一样在胎架上制成整体分段后,再在主甲板上进行定位吊装。施工中常见围壁上的扶强材根部与甲板间隙过大,见图5a所示,现在,可在扶强材根部与甲板间加装肘板来补强,见图5b所示。
以上列举的几例,是中小型船舶船体装配中比较典型的常见缺点。固然,缺点的形成也有工序间联系不够、治理不善、未遵循工艺要求,有时也有违章作业等缘故所致。对船体建造中的各类缺点必需针对具体问题作具体分析,对不同船型、不同结构型式的船舶提出不同的方案,决不能一概而论。同时在实际工作当中,要多积存体会,改良造船工艺,不断提高船舶的建造质量。
参考文献
[1]船舶设计有效手册[M].北京:国防工业出版社.1998,(12).
[2]华乃导主编.船体修造与工艺[M].大连:大连海事大学出版社,2000,(5).
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