船體結(jié)構(gòu)設(shè)計及建造中的細節(jié)處理

陳丹

摘要：船體的建造和設(shè)計是一項冗長而細致的工程。船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計是根據(jù)客戶的具體需要進行的。只有根據(jù)客戶的實際需要，船舶設(shè)計人員才能清楚地設(shè)想船體的設(shè)計和施工進度。它具有明確的設(shè)計框架，為后續(xù)的制造工程奠定了基礎(chǔ)，有助于處理設(shè)計和施工階段。各種細節(jié)。本文論述了船體結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工中的一些細節(jié)問題，并對施工中的一些細節(jié)問題提出了相應(yīng)的解決方案，以期提高船舶制造的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計；細節(jié)處理

1結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求

船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求包括以下幾個方面：可靠性、可用性、技術(shù)性和維修。其中最重要的是可靠性要求，為船舶完成任務(wù)提供了依據(jù)。可靠性規(guī)定了結(jié)構(gòu)必須滿足的應(yīng)力、變形、穩(wěn)定性和動力特性。目前，這些要求主要體現(xiàn)在相關(guān)規(guī)范和規(guī)則中。他們是在理論計算和分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)多年航運經(jīng)驗制定出來的，是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計前明確設(shè)計的基礎(chǔ)。

加工主要涉及結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以便于制造和保證質(zhì)量。為了充分利用自動焊機，減少裝配，提高勞動效率，鋼材間距不宜過小。為了降低施工成本，應(yīng)盡可能使用軋制型鋼或標準型鋼。

可用性主要由船東提出，如艙口尺寸不宜過小，以避免形狀噪聲的裝卸效率，客船船體總變形不宜過大，以避免乘客恐慌。這些問題應(yīng)該在設(shè)計中加以考慮。

滿足上述條件的船體結(jié)構(gòu)不是唯一的。設(shè)計水平的主要衡量指標是工程造價。無論業(yè)主還是船廠都注重經(jīng)濟效益，因此結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)減少材料消耗，便于制造。減輕了重量，相應(yīng)地提高了速度、耐久性和泵送力。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮重量和成本。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程

船體結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。它由許多部件組成。它們相互連接，相互作用。理想的方法是統(tǒng)一設(shè)計整個結(jié)構(gòu)。但這是非常困難的，至少目前是這樣。為了使設(shè)計得以進行，根據(jù)結(jié)構(gòu)各部分的功能和它們之間的連接特點，如船舶的縱向，船體可分為多個子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)和橫向結(jié)構(gòu)、首尾結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)等。實際上，在施工結(jié)束時，船舶也會分段檢查。這些子結(jié)構(gòu)相互作用，它們的組合決定了船體梁的特性，這些特性在設(shè)計前是未知的，但都與設(shè)計有關(guān)。

此外，船體上的載荷也非常復(fù)雜，這不僅是由于海浪的隨機性和對船舶的動力影響，還因為相當一部分載荷是由結(jié)構(gòu)本身的重量產(chǎn)生的，這很難提前準確計算。由于船體結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點，決定了船體結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)艱巨，不能一次完成。完整，整個設(shè)計是一個循環(huán)、迭代、從粗到細的過程。

3船體的分段接口工作當中的細節(jié)優(yōu)化處理

3.1分段式的輔助支撐

在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計人員必須考慮后期的施工工作，并為后續(xù)的混凝土施工提供相應(yīng)的輔助支撐。船體設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)經(jīng)常與船舶檢驗人員和施工人員進行溝通，全面聽取各部門的意見。應(yīng)注意利用輔助支撐提高船舶質(zhì)量，探索如何科學(xué)、準確、完美地完成船舶高質(zhì)量分項工程。在出口貫通設(shè)計中，在保證船舶施工質(zhì)量的前提下，應(yīng)考慮船舶的便捷性。設(shè)計人員必須正確認識輔助支撐的意義和價值，確保輔助支撐的數(shù)量足夠，從而為船體結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工打下良好的基礎(chǔ)。

3.2船體裝配的細節(jié)

傳統(tǒng)造船中，船體分段界面多為P型，其特點是重心不穩(wěn)定。因此，在以后的裝配過程中，分段部分必須依靠輔助設(shè)備的支撐，以保證安裝的平穩(wěn)和順利。這是結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工過程中應(yīng)注意的細節(jié)之一，不僅直接影響船舶生產(chǎn)效率，而且對制造安全也有一定的影響。目前。為了保證安裝的穩(wěn)定性，我國船舶工業(yè)將P型分段方式改為R型分段方式。該分段法簡化了關(guān)閉操作的操作。裝配時，只有角焊才能完成焊接接頭的裝配。這種分段方法不僅可以大大提高焊接速度，而且可以提高船體的穩(wěn)定性，保證船舶的安全。

3.3船體舾裝的細節(jié)

船舶舾裝工藝可分為分段舾裝、泊位舾裝和碼頭舾裝三部分。裝備在造船中起著關(guān)鍵作用。船體舾裝應(yīng)特別注意分段舾裝的結(jié)構(gòu)。一般來說，客艙包括上下平臺和雙層底。當雙底被分割時，前臂和外板通常比雙底高10到15厘米。分段法對舾裝設(shè)備有一定的影響。如果嚴格改進舾裝細節(jié)，可以在很大程度上降低舾裝成本。艙壁接口處可安裝一塊臨時面板，位于船艙底部上方約100厘米處。這樣可以大大減少舾裝泊位的工作量，優(yōu)化貨輪底部的分段。

4改進通焊孔的細節(jié)

貫穿焊孔是船用構(gòu)件上的一個小孔，使焊縫順利通過構(gòu)件。通焊孔一般較小，但形式多變。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)船舶的具體使用情況設(shè)置通孔。在以往的船體設(shè)計中，設(shè)計人員經(jīng)常通過肋片上的焊接孔進行設(shè)計，但貨艙肋片沒有固定，因此經(jīng)常需要增加貨艙肋片。隨著肋骨數(shù)量的增加，船舶制造工作量增加或減少，施工難度相應(yīng)增加。因此，在通過焊接孔進行設(shè)置時，設(shè)計人員必須嚴格按照設(shè)計規(guī)范進行設(shè)置，更加詳細地考慮，盡量避免使用補片，減少不必要的材料消耗，有效地提高船舶裝配效率。

5防堆積板細節(jié)的處理

防堆垛板通常位于船艙圍堰的拐角處。它的作用是防止散貨堆積。然而，貨艙的角落是一個壓力區(qū)，這是危險的。因此，在設(shè)置疊板時，我們必須處理細節(jié)。在機艙轉(zhuǎn)角處可設(shè)置一些落板，從根本上避免貨物隨意堆放，減少防堆放板的負荷。防疊板位于高應(yīng)力位置。設(shè)計師應(yīng)注意力對機艙的影響。因此，橋面的防疊板位置必須平滑，以盡量減小應(yīng)力的影響。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)船舶的實際情況設(shè)置甲板與甲板的距離，以有效降低應(yīng)力的影響。

6肘板端部細節(jié)的處理

肘板端部的詳細處理是船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件中最需要注意的問題。一般來說，原過渡彎管經(jīng)常與開倉機承重部分基礎(chǔ)部分的加強結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突。在船舶運行過程中，主甲板和肘板端部的焊縫容易斷裂。一般情況下，工作人員通過艙口護舷側(cè)壁完成縱彎過渡，避免了結(jié)構(gòu)沖突，進一步降低了船體施工難度，保證了船體的技術(shù)強度。在處理肘板端部的細節(jié)時，設(shè)計者必須遵守船體結(jié)構(gòu)設(shè)計的有關(guān)規(guī)定。只有這樣才能使肘板端部處理的效果達到完美。

7測探管的底部沖擊板細節(jié)的處理

一般來說，傳統(tǒng)方式安裝的測深管底艙上的測深墊必須安裝在倉底。在這種情況下，船艙底部用作外底部。在滿足必要的定位條件之前，必須等待測深管的位置固定。此后，施工難度大幅度提高，工期延長，工程效率降低，對整個船艙結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性提出了質(zhì)疑。因此，我們必須處理測深管底部沖擊板的細節(jié)。為了解決這個細節(jié)問題，可以改變測深臺的位置。如果在安裝前將測深墊放在測深管的底部，只需在測深管底部開一個長孔，即可輕松滿足測深作業(yè)的要求。在船體施工中，現(xiàn)在可以在地面上完成測深臺的安裝，在船艙內(nèi)不能完成測深臺的安裝，這可以大大減少工作量，有助于提高船體的施工效率，縮短施工周期。

結(jié)語

在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計和建造過程中，對細節(jié)的處理往往決定著船體工程的整體質(zhì)量，甚至決定著船體的使用壽命。每種結(jié)構(gòu)的細節(jié)直接影響造船效率、船體結(jié)構(gòu)和船舶質(zhì)量。因此，重視造船工程中的細節(jié)，完善這些細節(jié)的處理方法，認真、全面地考慮船體結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造中的細節(jié)，是從業(yè)人員在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計和建造中成功工作的基礎(chǔ)。只有確保科學(xué)合理地處理這些細節(jié)，才能為整個船體結(jié)構(gòu)的預(yù)裝配打下良好的基礎(chǔ)。為了保證船舶的質(zhì)量和使用壽命，真正提高船體結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工水平。

參考文獻

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（作者單位：大連中遠海運重工有限公司）