第二章外板和甲板板 第一节外板 一、概述 外板(shell plate)构成船体底部、舭部及舷侧的外壳，它由许多块钢板并合焊接而 成。因为船体沿肋骨围长的曲率变化较大，钢板的长边通常沿船长方向布置，以便于如 工成型。 钢板横向的接缝称为端接缝 (butt),纵向的接缝称为边接缝(seam), 顶列板 钢板逐块端接而成的连续长板条称为列 板，组成船体外板的各列板的名称，如图 2-1所示。位于船底的各列板统称为船底 板(bottom plate),其中位于船体中线的 列板 一列船底板称为平板龙骨(plate keel). 由船底过渡到舷侧的转部分称为舭 T船底板 平板龙 部，该处的列板称为舭列板(big© strake).。批列板以上的外板称为舷侧外 图21外板的组成 板(side plate),其中与上甲板连接的然侧外板称为舷顶列板(sheer strake)。 生产图纸中，一般称平板龙骨为K行板，相邻列板为A行板，再次的列板为B行板， 余此类椎，直至舷顶列板为S行板。 外板的作用是保证船体水密，使觀船具有漂浮及运载的能力。它作为船梁的组成部 分，参与船体的总纵强度，并与船底及舷侧骨架一起，承受并传递各种横向载荷，共同 保证船体的局部强度和刚性。 外板承受如下各种力的作用： (1)总纵弯曲一船底板是船梁的下翼板，舷侧外板是船梁的腹板，承受总纵弯曲 应力。 (2)横向载荷一外板直接承受舷外水压力，以及舱内液体压力。这些横向载荷使 板产生局部弯由。 (3)动力载荷一外板在首部承受较大的波浪冲击力，在尾部承受螺旋桨工作时的 水动压力。对于在冰区航行的船舶，外板还受到冰块的撞击和挤压。 (4)偶然性载荷一如碰箍、搁浅等意外载荷。 对于外板厚度的选择，首先应保证承受上述前两种力的作用，并适当考虑其它载荷
22 对局部区域的外板的影响，给予必要的加强，使外板具有足够的强度， 二、外板的厚度 外板上的各块钢板因其所在位置的不同，受力也就不同。为了在保证强度的前提下 减轻结构重量，外板厚度沿船长方向及肋骨围长而变化，视其所在位登分别选取不同的 厚度。 1.外板厚度沿船长方向的变化 当船舶总纵弯曲时，弯曲力矩的最大值通常在船中0.40L(L一船长)的区域内， 向首尾两端的弯矩逐渐减小而趋于零。因此，外板厚度沿船长方向也要相应地变化，一 般说来，在船中0.4L区域内的外板厚度较大，离首尾端0.075L区域内的外板较薄，在 两者之间的过渡区域，其板厚可由中部逐渐向两端过渡，如图2-2所示。 过区 过凌区 0.075L1 10.075L 船梁弯矩 图2-2外板厚度沿长方向的变化 为了保证船舶进坞或搁浅时的局部强度，以及考虑锈蚀、磨损等因素，平板龙骨的 宽度和厚度从首至尾应保持不变 2.外板厚度沿肋骨围长的变化 在外板中，平板龙骨和舷顶列板的位置在船梁的最下端和最上端，受到较大的总纵 弯曲应力，因此要比其它外板厚些。平板龙骨还承受船舶建造和修理时的龙骨墩或坞墩 的反力和磨损，故应比其它船底板至少加厚2mm舷顶列板与上甲板相连接，又起着舷 侧与甲板之间力的传递作用，故在船中0.4L的区域内，舷顶列板的厚度应不小于甲板边 板厚度的4/5，且不小于相邻舷侧外板的厚度 3.局部加强 对于有些局部区域的外板，尚需局部加强。这些区域大致如下 (1)首端锚孔区域：铺起落时常与外板相互碰撞，因此在锚孔区域的外板必须加厚 或用复板(doubling plate):有些船上设置锚穴(anchor recess),在锚穴下方的外板需加 厚，其结构形式可参阅图23。 (2)尾端螺旋桨区域：螺旋桨运转时，会产生流体的附加动力载荷和激振力，因此 在螺旋桨上方的外板必须加厚。此外，与尾柱连接的外板、轴数处的包板以及尾轴架支 撑固定处的外板也需加厚。这些区域的外板厚度应不小于端部外板厚度的三分之二，也 不得小于船中的外板厚度。 (3)外板开口：外板上开口削弱了船体的强度，产生应力集中现象。这些开口有：弦 门、通海阀开口、舷窗等。舭列板弯曲部分在船中0.5L区域内应尽量避免开口，舷顶列 板上的圆形开口也应尽量与上层建筑端点和舱口边线外的甲板开口避开。凡外板开口大
23 A-A 图2-3锚穴下方的外板加强 于20倍板厚者均应采取加强措施，其开口角隅必须具有足够的圆角，半径不小于开口宽 度的0，并用加厚板或复板，或在开口附近增设小骨材加强。 此外，对于航行冰区的船舶，其外板厚度在冰带区部分也需作必要的加强。 三、外板的布置 船体外板通常是在肋骨型线图和外板展开图上进行布置的。 1.外板的边接缝 在确定外板的边接缝时，应考虑到甲板、平台、纵桁、纵骨和内底边板等纵向构件 的布置。板的边接缝与纵向构件的角焊缝应避免重合或形成过小的交角，否则会影响焊 接的质量。若纵向构件与外板边接缝的交角小于30时，则应调整接缝改为阶梯形，如图 24所示。此外，板缝布置与纵向构件在很长一段距离中平行时，其间距应大于50mm。 纵向构件 外板边接 ()交角过小，不妥 (b)接缝改为阶梯形 图24外板的边接缝 外板的排列须充分利用钢板的规格，尽可能减少钢板的剪裁。边接缝的数目与钢板 宽度有关。采用宽度较小的钢板会增加板列的数目，使焊缝增多，增如工作量。但是，对 于型线曲率较大的首尾端或小型舰船上，若采用宽度较大的钢板，会造成加工和装配的 困难。目前，我国造船用钢板的宽度一般为1200~1800mm。 外板的排列应力求整齐美观，特别是在水线以上部分的舷侧外板，应尽可能与甲板 边线平行，并保持相同的宽度伸至船的两端。在首尾端，由于肋骨围长减小，外板板列 的数目也要相应地减少。若不减少板列数目而将钢板的宽度减小，这样将使燥缝密集，增 加船体的焊接变形：同时，将每块钢板的宽度剪裁得很小，则对板料的利用也不经济。为 了避免上述缺点，通常是在首尾端将外板板列数目减少，而把原有的两列板并成一列板
24 并板(stealer strake)的形式一般有下列两种： (1)双并板：用加宽的列板代替相邻两列板，如图2-5(a)所示。 (2)齿形并板：两相邻列板的端接缝在不同肋距内中断，而与另一列板形成阶梯形 接缝，如图2-5(b)所示。 (@)双并板 (6)齿形并板 图25外板的并板接缝 并板接缝不宜设在外板的主要列板上或影响美观的地方。通常使平板龙骨、紕列板 和舷顶列板的宽度保持不变，而将水线以下的外板进行并板 2.外板的瑞接缝 从强度观点来看，外板的端接缝比边接缝的质量要求更高，因为当船舶总纵弯曲时， 端接缝怡好位于横剖面上，承受总纵弯曲应力，如果焊接质量不能充分保证，将会产生 不良后果 在确定外板的端接缝时，应考虑到建造工艺上船体分段的布置情况，同时又充分利 用钢板的长度。各列板的端接缝应尽可能布置于同一横剖面上，这样有利于减少装配和 焊接的工作量，有利于采用自动焊接，并且容易控制焊接变形 敕墙线】 首楼 1 2器克1013218413613路1401214 图26外板展开图
25 外板的端接缝应布置于上或三肋距处，因为板在该处的局部弯曲应力最小，并对端 接缝避免承受弯曲变形有利。 外板各列钢板的长度可根据具体情况而定。通常在船中部分取长些，而在首尾端则 取短些。这样， 一方面由于中部船体被划为平面分段，分段不妨取得长些，而在首尾端 船体被划为立体分段。重量较大，则分段应取短些；另一方面，由于船体中部的型线曲 率不大，可以充分采用长的钢板，而在首尾端型线曲率的变化较大，采用较短的钢板则 便于加工。目前，我国造船用钢板的长度一般为6~10m。 图2-6所示为某沿海货船首部的外板展开图(shell expansion plan)。它具体地表示了 外板的结构，标出钢板的边接缝、端接缝、分段对接缝及纵横构件的位置。 第二节甲板板 一、概述 船帕的主体部分设有一层或几层全通甲板。小型舰船仅有一层甲板，而大型船舶根 据使用要求往往设置二层或多层贯通全船的连缕甲板。按自上而下的顺序分别称为上甲 板(upper deck)(即最上层逢续甲板)、第二甲板(second deck)、第三甲板(third deck)等。甲板是纵向连续的，而平台甲板(platform deck)是局部间断的，仅设于部分 轮室中。 甲板板(deck plate)由许多钢板并合焊接而成，钢板的长边通常沿船长方向布置，沿 甲板外缘即与舷侧邻接的一列甲板板称为甲板边板(deck stringer)。 为了减少上浪及迅速排除积水，船拍的上甲板沿纵向和横向都做成曲线或折线的形 状。上甲板边线沿纵向向首尾端升高的由线称为舷弧(cheer),上甲板沿横向的拱形称为 梁拱(camber),如图2-7所示。一般采用曲线形的舷弧和梁拱居多，梁拱高度取为甲板 宽度的1/100~1/50。非露天的甲板和平台可做成水平的。 5■(2400 o感孤 c (a一动） b)梁拱 图27甲板的舷弧和梁拱