CN104494778B - 玻璃钢船体及玻璃钢船 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种玻璃钢船体，其包括骨架、底板、舱壁、甲板板及舷侧板；骨架包括龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁；龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁均包括由钢构成的钢结构及包覆钢结构的玻璃钢层，钢结构为笼状结构或单根钢材。该玻璃钢船体具有更好的抗弯、抗拉强度；有效地确保用其构造的大型玻璃钢船能够在大风大浪中安全地航行。此外，本发明还提供一种由上述玻璃钢船体构造的玻璃钢船。

Description

玻璃钢船体及玻璃钢船

技术领域

本发明涉及一种以非金属材料结构为特点的船体及船，具体地说，涉及一种改进了骨架结构的玻璃钢船体及由该玻璃钢船体构造的玻璃钢船。

背景技术

玻璃钢船是指用玻璃钢作为船体结构主要材料的船，玻璃钢是一种以玻璃纤维为增强材料，树脂作为粘接剂的非金属复合材料，具有比重小、易成形、表面光顺及色彩鲜艳等优点，用其制成的船体具有耐腐蚀、维修费用低及自重轻等特点。

但是，由于玻璃钢的刚性模量比较低，用其制作出大型玻璃钢船在中拱、中垂、纵扭状态下的抗弯、抗拉强度均偏低，难以确保其在大风大浪中安全航行。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种玻璃钢船体，旨在提高玻璃钢船体的抗弯、抗拉强度；

本发明的另一目的是提供一种由上述玻璃钢船体构造的玻璃钢船。

为了实现上述目的，本发明提供的玻璃钢船体包括骨架、底板、舱壁、甲板板及舷侧板；骨架包括龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁；其中，龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁均包括钢结构及包覆钢结构的玻璃钢层，钢结构为笼状结构或单根钢材，即，骨架中的上述每一种构件可根据船体强度要求来选择采用笼状结构或单根钢材作为其钢结构。

由以上方案可见，由钢构成的钢结构对整个玻璃钢船体起到支撑作用，使整个船体具有很好的抗弯、抗拉强度；有效地确保由该结构玻璃钢船体构造的玻璃钢船能够在大风大浪中安全地航行。

具体的方案为底板、舱壁、甲板板及舷侧板均包括由钢构成的网状结构及包覆网状结构的玻璃钢层；网状结构与钢结构固定连接。

由以上方案可见，由钢构成的钢结构与网状结构固定连接一起对整个玻璃钢船体起到支撑作用，使整个船体具有更好的抗弯、抗拉强度。

一个优选的方案为上述骨架还包括与肋骨相交成一锐角的舷侧斜肋及与强横梁相交成一锐角的甲板斜梁，即，舷侧斜肋均不与肋骨及舷侧纵桁平行，甲板斜梁均不与强横梁及甲板纵桁平行；舷侧斜肋及甲板斜梁均包括由钢构成的钢结构及包覆钢结构的玻璃钢层，钢结构为笼状结构或单根钢材，即，甲板斜梁与舷侧斜肋可根据船体强度要求来选择采用笼状结构或单根钢材为其钢结构；舷侧斜肋与两相邻横舱壁、两相邻肋骨或横舱壁及肋骨连接；甲板斜梁与两相邻横舱壁、两相邻强横梁或横舱壁及强横梁连接。

由以上方案可见，通过增加舷侧斜肋及甲板斜梁，可以提高甲板与舷侧的结构强度，从而提高整个玻璃钢船体的抗弯、抗拉强度。

更优选的方案为舷侧斜肋及甲板斜梁均为内中空结构。降低玻璃钢船体的自重及减少船体材料的使用。

另一个优选的方案为龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁均为内中空结构。降低玻璃钢船的自重及减少船体材料的使用。

为了实现上述另一目的，本发明提供的玻璃钢船包括玻璃钢船体、动力装置及上层建筑；其中，玻璃钢船体包括骨架、底板、舱壁、甲板板及舷侧板；骨架包括龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁；其中，龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁均包括由钢构成的钢结构及包覆钢结构的玻璃钢层，钢结构为笼状结构或单根钢材，即，骨架中的上述每一种构件可根据船体强度要求来选择采用笼状结构或单根钢材为其钢结构。

具体的方案为底板、舱壁、甲板板及舷侧板均包括由钢构成的网状结构及包覆网状结构的玻璃钢层；网状结构与钢结构固定连接。

一个优选的方案为上述骨架还包括与肋骨相交成一锐角的舷侧斜肋及与强横梁相交成一锐角的甲板斜梁，即，舷侧斜肋均不与肋骨及舷侧纵桁平行，甲板斜梁均不与强横梁及甲板纵桁平行；舷侧斜肋及甲板斜梁均包括由钢构成的钢结构及包覆钢结构的玻璃钢层，钢结构为笼状结构或单根钢材，即，舷侧斜肋与甲板斜梁可根据船体强度要求来选择采用笼状结构或单根钢材为其钢结构；舷侧斜肋与两相邻横舱壁、两相邻肋骨或横舱壁及肋骨连接；甲板斜梁与两相邻横舱壁、两相邻强横梁或横舱壁及强横梁连接。

更优选的方案为舷侧斜肋及甲板斜梁均为内中空结构。

另一个优选的方案为龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁均为内中空结构。

附图说明

图1为玻璃钢船体第一实施例的底板结构示意图；

图2为玻璃钢船体第一实施例的甲板结构示意图；

图3为玻璃钢船体第一实施例舷侧上的舷侧斜肋分布示意图；

图4为玻璃钢船体第一实施例甲板上的甲板斜梁分布示意图；

图5为图3中A局部放大图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为玻璃钢船体第一实施例底板上骨架的分布示意图；

图8为玻璃钢船体第一实施例甲板上略去甲板斜梁的骨架分布示意图；

图9为玻璃钢船体第一实施例舱壁中钢筋分布示意图；

图10为玻璃钢船体第一实施例甲板纵桁横截面示意图；

图11为玻璃钢船体第一实施例龙骨横截面示意图；

图12为玻璃钢船体第一实施例甲板板横截面示意图；

图13为玻璃钢船体第四实施例中笼状结构横截面示意图；

图14为玻璃钢船体第五实施例甲板纵桁横截面示意图；

图15为玻璃钢船体第六实施例中舷侧上的骨架分布示意图；

图16为玻璃钢船体第七实施例甲板上骨架的分布示意图；

图17为玻璃钢船体第八实施例甲板板横截面示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明主要是对现有玻璃钢船的船体进行改进，以提高玻璃钢船体的抗弯、抗拉强度，确保由该结构船体构造的大型玻璃钢船能够在大风大浪中航行的安全性，以下各实施例仅对玻璃钢船体的结构进行说明，玻璃钢船的其他部分根据现有设计规范进行设计。

玻璃钢船体第一实施例

本例以设计一艘主要参数如下的玻璃钢船船体进行说明：总长37.60米、水线长35.16米、全宽7.00米、型宽6.50米、型深2.80米及设计吃水2.38米。

玻璃钢船体由骨架、底板、舱壁、舷侧板及甲板板构成，骨架由龙骨、旁龙骨、肋板、舷侧纵桁、舷侧纵骨、舷侧斜肋、肋骨、甲板纵桁、甲板纵骨、强横梁、横梁及甲板斜梁构成。

参见图1，底板11上安装有多块横舱壁21和多块肋板26。

参见图2，甲板12上布置有多个舱口311及与舱口311相匹配的舱口盖312，构成甲板12通向舱室的通道；甲板12的甲板板下安装有多块横舱壁21和多根强横梁22。

参见图3，舷侧14上布置有多根与肋骨相交成一锐角的舷侧斜肋23，即舷侧斜肋23与肋骨及舷侧纵桁均不平行，两横舱壁21间的两根舷侧斜肋23交叉形成X型且与横舱壁21固定连接。

参见图4，甲板12的甲板板下安装有多根与强横梁22相交成一锐角的甲板斜梁25，即甲板斜梁25与强横梁22及甲板纵桁均不平行；两相邻横舱壁21间的两根甲板斜梁25交叉形成X型且与横舱壁21固定连接；横舱壁21与强横梁22之间的两根甲板斜梁25交叉形成X型且与横舱壁21及强横梁22固定连接。

参见图5及图6，舷侧斜肋23由钢筋焊接成的笼状钢结构及包覆钢结构的玻璃钢层构成；4根直径为6毫米的钢筋234及沿钢筋234的长度方向布置的多个长方形钢筋圈232焊接成笼状结构，4根钢筋234布置于钢筋圈232的4个顶角上，在钢结构内外包覆一层玻璃钢层231及玻璃钢层233，玻璃钢层231及玻璃钢层233间填充玻璃钢，从而构成具有腔室235的内中空结构，玻璃钢层的总厚度为12毫米，钢结构的舷侧斜肋23提高船体的结构强度，以抵抗来自横向水压力及纵向弯曲力，内中空结构降低了船体自重及船体材料用量。

甲板斜梁25与舷侧斜肋23具有横截面相似的结构；只是尺寸大小按具体设计要求确定。

参见图7，在底板11上安装有与肋板26相正交的龙骨261及旁龙骨262。

参见图8，甲板12的甲板板下安装有与强横梁22相正交的甲板纵桁272。

参见图9，横舱壁21由多根钢筋151焊接成的网状结构及包覆网状结构的玻璃钢层构成。

参见图10，甲板纵桁272由钢筋焊接成的笼状钢结构及包裹钢结构的玻璃钢层构成，4根直径为6毫米的钢筋2724与沿钢筋2724的长度方向布置的多个长方形钢筋圈2722焊接成笼状结构，并在钢结构内外包覆一层玻璃钢层2721及玻璃钢层2723，玻璃钢层2721及玻璃钢层2723间填充玻璃钢，玻璃钢层的总厚度为10毫米，从而构成具有腔室2725的内中空结构，钢结构与甲板板32内由钢筋焊接成的网状结构固定连接。

肋骨、舷侧纵桁及强横梁22具有与甲板纵桁272横截面相似的结构，只是尺寸大小按具体设计要求确定。

参见图11，龙骨261由钢筋焊接成的笼状钢结构及包裹钢结构的玻璃钢层构成，4根直径为6毫米的钢筋2614与沿钢筋2614的长度方向布置的多个长方形钢筋圈2612焊接成笼状结构，并在钢结构内外包覆一层玻璃钢层2611及玻璃钢层2613，玻璃钢层2611及玻璃钢层2613间填充玻璃钢，玻璃钢层的总厚度为14毫米，从而构成具有腔室2615的内中空结构，笼状结构与底板11内由钢筋焊接成的网状结构固定连接。钢筋圈2612中与甲板平行的钢筋段长度与与甲板相正交的钢筋段长度之比大于该比例在甲板纵桁及舷侧斜肋中的比值。

肋板26具有与龙骨261横截面相似的结构，只是尺寸大小按具体设计要求确定。

参见图12，甲板板32由钢筋焊接成的网状结构及包覆网状结构的玻璃钢层构成，由直径为6毫米的横向钢筋324及直径为6毫米的纵向钢筋322交错焊接形成网状结构，并在网状结构上下包覆上玻璃钢层321及下玻璃钢层323，在上玻璃钢层321及下玻璃钢层323间填充玻璃钢层，玻璃钢层的总厚度为12毫米。

横舱壁21、舷侧纵骨、甲板纵骨、横梁及底板11具有与甲板板32横截面相似的结构；只是尺寸大小按具体设计要求确定。

玻璃钢船体第二实施例

作为对本发明玻璃钢船体第二实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船体第一实施例的不同之处进行说明。

采用直径为4毫米的钢筋替代上述实施例中直径为6毫米的钢筋。

玻璃钢船体第三实施例

作为对本发明玻璃钢船体第三实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船体第一实施例的不同之处进行说明。

根据船形及排水量，部分强横梁及甲板纵桁具有与龙骨相似的横截面结构。

玻璃钢船体第四实施例

作为对本发明玻璃钢船体第四实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船体第一实施例的不同之处进行说明。

参见图13，笼状钢结构由6根钢筋41与沿钢筋41长度方向布置的多个正六边形钢筋圈42焊接成，其内外包覆玻璃钢层43及玻璃钢层44，玻璃钢层43与玻璃钢层44间填充玻璃钢，且形成具有腔室45的内中空结构。

玻璃钢船体第五实施例

作为对本发明玻璃钢船体第五实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船体第一实施例的不同之处进行说明。

参见图14，甲板纵桁5中钢结构为单根钢筋51，钢筋51与甲板板532内的钢筋固定连接，在钢筋51外包裹形成有具有内腔室53的玻璃钢层52。

玻璃钢船体第六实施例

作为对本发明玻璃钢船体第六实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船体第一实施例的不同之处进行说明。

参见图15，舷侧614上布置有多根与肋骨624相交成一锐角的舷侧斜肋623，两相邻横舱壁621间的两根舷侧斜肋623交叉形成X型且与横舱壁621固定连接；两相邻肋骨624间的两根舷侧斜肋623交叉形成X型且肋骨624固定连接；肋骨624与横舱壁621间的两根舷侧斜肋623交叉形成X型且与横舱壁621及肋骨624固定连接。

玻璃钢船体第七实施例

作为对本发明玻璃钢船体第七实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船体第一实施例的不同之处进行说明。

参见图16，甲板712的甲板板下安装有多根与强横梁722相交成一锐角的甲板斜梁725；两相邻横舱壁721间的两根甲板斜梁725交叉形成X型且与横舱壁721固定连接；两相邻强横梁722间的两根甲板斜梁725交叉形成X型且与强横梁722固定连接；横舱壁721与强横梁722之间的两根甲板斜梁725交叉形成X型且与横舱壁721及强横梁722固定连接。

玻璃钢船体第八实施例

作为对本发明玻璃钢船体第八实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船体第一实施例的不同之处进行说明。

参见图17，甲板板832由钢筋焊接成的网状结构及包覆网状结构的玻璃钢层替换为由钢筋焊接成的笼状结构81及包裹笼状结构81的玻璃钢层82构成，笼状结构81由4根直径为4毫米的钢筋812与沿钢筋812的长度方向布置的多个长方形钢筋圈811焊接成。

玻璃钢船第一实施例

本例玻璃钢船具有玻璃钢船体、动力设备及上层建筑。其中，玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第一实施例。

玻璃钢船第二实施例

作为对本发明玻璃钢船第二实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船第一实施例的不同之处进行说明。

玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第二实施例。

玻璃钢船第三实施例

作为对本发明玻璃钢船第三实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船第一实施例的不同之处进行说明。

玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第三实施例。

玻璃钢船第四实施例

作为对本发明玻璃钢船第四实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船第一实施例的不同之处进行说明。

玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第四实施例。

玻璃钢船第五实施例

作为对本发明玻璃钢船第五实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船第一实施例的不同之处进行说明。

玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第五实施例。

玻璃钢船第六实施例

作为对本发明玻璃钢船第六实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船第一实施例的不同之处进行说明。

玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第六实施例。

玻璃钢船第七实施例

作为对本发明玻璃钢船第七实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船第一实施例的不同之处进行说明。

玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第七实施例。

玻璃钢船第八实施例

作为对本发明玻璃钢船第八实施例的说明，以下仅对与上述玻璃钢船第一实施例的不同之处进行说明。

玻璃钢船体为使用上述玻璃钢船体第八实施例。

上述各实施例中，各个构件可以预制好后，剥开对应位置处的玻璃钢层，再进行焊接成整个船体结构；也可以将整个骨架结构焊接好后，再进行铺设玻璃钢层。

上述各实施例中的结构适合于大吨位的玻璃钢船体，对于小吨位的玻璃钢船体，其可省略舷侧板、底板、舱壁等板型结构中的钢筋及小骨架结构。

本发明的构思主要是通过构造由钢焊接成钢结构为支撑结构的船体，以提高玻璃钢船体的抗弯、抗拉强度；对于大吨位船体，通过由钢焊接成的网状结构与钢结构的结合为支撑结构，从而提高大吨位船体的抗弯、抗拉强度；根据本构思，钢的横截面形状及尺寸，玻璃钢层的厚度还具有多种显而易见的变化，钢结构及网状结构的形状与材料并不局限于上述各实施例中的钢筋。

Claims (10)

1.玻璃钢船体，包括骨架、底板、舱壁、甲板板及舷侧板，所述骨架包括龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁；

其特征在于：

所述龙骨、所述肋板、所述舷侧纵桁、所述肋骨、所述甲板纵桁及所述强横梁均包括钢结构及包覆所述钢结构的玻璃钢层，所述钢结构为笼状结构或单根钢材。

2.根据权利要求1所述玻璃钢船体，其特征在于：

所述底板、所述舱壁、所述甲板板及所述舷侧板均包括由钢构成的网状结构及包覆所述网状结构的玻璃钢层；

所述网状结构与所述钢结构固定连接。

3.根据权利要求1或2所述玻璃钢船体，其特征在于：

所述骨架还包括与所述肋骨相交成一锐角的舷侧斜肋及与所述强横梁相交成一锐角的甲板斜梁，所述舷侧斜肋及所述甲板斜梁均包括钢结构及包覆所述钢结构的玻璃钢层，所述钢结构为笼状结构或单根钢材；

所述舷侧斜肋与两相邻横舱壁、两相邻肋骨或横舱壁及肋骨连接；

所述甲板斜梁与两相邻横舱壁、两相邻强横梁或横舱壁及强横梁连接。

4.根据权利要求3所述玻璃钢船体，其特征在于：

所述舷侧斜肋及所述甲板斜梁均为内中空结构。

5.根据权利要求1或2所述玻璃钢船体，其特征在于：

所述龙骨、所述肋板、所述舷侧纵桁、所述肋骨、所述甲板纵桁及所述强横梁均为内中空结构。

6.玻璃钢船，包括玻璃钢船体、动力装置及上层建筑；

所述玻璃钢船体包括骨架、底板、舱壁、甲板板及舷侧板，所述骨架包括龙骨、肋板、舷侧纵桁、肋骨、甲板纵桁及强横梁；

其特征在于：

所述龙骨、所述肋板、所述舷侧纵桁、所述肋骨、所述甲板纵桁及所述强横梁均包括钢结构及包覆所述钢结构的玻璃钢层，所述钢结构为笼状结构或单根钢材。

7.根据权利要求6所述玻璃钢船，其特征在于：

所述底板、所述舱壁、所述甲板板及所述舷侧板均包括由钢构成的网状结构及包覆所述网状结构的玻璃钢层；

所述网状结构与所述钢结构固定连接。

8.根据权利要求6或7所述玻璃钢船，其特征在于：

所述骨架还包括与所述肋骨相交成一锐角的舷侧斜肋及与所述强横梁相交成一锐角的甲板斜梁，所述舷侧斜肋及所述甲板斜梁均包括钢结构及包覆所述钢结构的玻璃钢层，所述钢结构为笼状结构或单根钢材；

所述舷侧斜肋与两相邻横舱壁、两相邻肋骨或横舱壁及肋骨连接；

所述甲板斜梁与两相邻横舱壁、两相邻强横梁或横舱壁及强横梁连接。

9.根据权利要求8所述玻璃钢船，其特征在于：

所述舷侧斜肋及所述甲板斜梁均为内中空结构。

10.根据权利要求6或7所述玻璃钢船，其特征在于：

所述龙骨、所述肋板、所述舷侧纵桁、所述肋骨、所述甲板纵桁及所述强横梁均为内中空结构。