CN112298462B - 一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱 - Google Patents

一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，绑扎桥组合立柱包括：U形槽，沿竖直方向设置；盖板，沿竖直方向密封设置于U形槽的开口侧，且其长度与U形槽的长度相同；U形槽通过盖板与水平设置的绑扎桥横梁在一连接节点处垂直连接；凸起，设置于盖板与U形槽之间，且其高度与连接节点的高度一致；凹槽，设置于U形槽的开口侧上，且与凸起相配合。此发明解决了方管加重绑扎桥重量的问题，通过计算绑扎桥立柱不同部位的受力情况，选用不同厚度结构的组合立柱，在满足强度的前提下，减轻了绑扎桥的结构重量，降低了绑扎桥的工程造价，提升了每艘集装箱船的装载效率，有效提升了船舶的经济效益。

Description

一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱
技术领域
本发明涉及高新船舶制造技术领域，具体涉及一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱。
背景技术
集装箱船是指专门用来运输标准集装箱的船舶，新型集装箱船全部采用全格栅型绑扎桥，对于超过主甲板以上的集装箱进行绑扎固定，以确保集装箱的安全性，这样极大提高了集装箱船的装载量。
其中，如图1所示，集装箱船的绑扎桥包括：立柱、横梁和栏杆等部件；而，立柱作为绑扎桥中最主要的受力部分，用于绑扎固定集装箱的眼板(吊环)，从而固定该集装箱，确保集装箱的安全。
目前，常用的绑扎桥立柱为钢结构的方管，直接采购作为型钢使用，加工方便，因此，在绑扎桥产品上得到广泛的应用。
然而，方管构成的立柱中单根方管的管壁厚度一致，设计绑扎桥所需的最大应力值时，则需要选取方管的规格尺寸和管壁厚度，故，设计绑扎桥的立柱需要选择管壁最厚的部位作为方管的统一厚度，这样大大增加了绑扎桥的结构重量，严重增大了集装箱船的装载重量。
目前，每艘超大型集装箱船的绑扎桥总重量在3000吨左右，减少绑扎桥结构重量的余地相当大，对提高船舶的经济效益是十分明显的，因此，采用新型的组合式绑扎桥立柱是十分明显有效的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱。此绑扎桥组合立柱旨在解决传统立柱采用管壁厚度统一的方管而加重绑扎桥重量的问题，通过计算绑扎桥立柱不同部位的受力情况，发现立柱与横梁的连接节点处的应力大，立柱与绑扎桥中除横梁以外的部位的连接节点处的应力小，在连接节点处应力小的立柱采用薄的钢板或级别低的材料，选用不同厚度结构的组合立柱，在满足强度的前提下，以减轻绑扎桥的结构重量，降低绑扎桥的工程造价，提升每艘集装箱船的装载效率，有效提升船舶的经济效益。
为达到上述目的，本发明提供了一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，该绑扎桥组合立柱有若干条，分别与绑扎桥上水平设置的若干条绑扎桥横梁垂直连接；且每条绑扎桥组合立柱包括：
U形槽，沿竖直方向设置；
盖板，沿竖直方向密封设置于U形槽的开口侧，且其长度与U形槽的长度相同；U形槽通过盖板与水平设置的绑扎桥横梁在一连接节点处垂直连接；
凸起，设置于盖板与U形槽之间，且其高度与连接节点的高度一致，用于增大盖板在连接节点处的厚度，来满足该绑扎桥组合立柱与绑扎桥横梁连接的应力强度；
凹槽，设置于U形槽的开口侧上，且与凸起相配合，用于密封连接U形槽和盖板，使得每条绑扎桥组合立柱的厚度保持一致，以便于绑扎固定集装箱。
最优选的，盖板包括：
叶子板，设置于连接节点处；叶子板沿竖直方向的横截面呈叶子状，且其沿竖直方向的横截面面积大于连接节点处的U形槽沿竖直方向的横截面面积，用以增大盖板与绑扎桥横梁的接触面积，以增大该绑扎桥组合立柱与绑扎桥横梁连接的应力强度；
盖板本体，设置于盖板上除连接节点处以外的位置。
最优选的，连接节点有两个，分别在盖板的顶端和中央位置处。
最优选的，叶子板有两个，分别设置于盖板的顶端和中央位置处。
最优选的，凸起有两个，分别设置于盖板的顶端和中央位置处。
最优选的，凹槽有两个，分别设置于U形槽的开口侧的顶端和中央位置处，分别与两个凸起相配合。
运用此发明，解决了传统立柱采用管壁厚度统一的方管而加重绑扎桥重量的问题，通过计算绑扎桥立柱不同部位的受力情况，发现立柱与横梁的连接节点处的应力大，立柱与绑扎桥中除横梁以外的部位的连接节点处的应力小，在连接节点处应力小的立柱采用薄的钢板或级别低的材料，选用不同厚度结构的组合立柱，在满足强度的前提下，减轻了绑扎桥的结构重量，降低了绑扎桥的工程造价，提升了每艘集装箱船的装载效率，有效提升了船舶的经济效益。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的绑扎桥组合立柱，解决了传统立柱采用管壁厚度统一的方管而加重绑扎桥重量的问题，通过计算绑扎桥立柱不同部位的受力情况，发现立柱与横梁的连接节点处的应力大，立柱与绑扎桥中除横梁以外的部位的连接节点处的应力小，在连接节点处应力小的立柱采用薄的钢板或级别低的材料，选用不同厚度结构的组合立柱，在满足强度的前提下，减轻了绑扎桥的结构重量，降低了绑扎桥的工程造价，提升了每艘集装箱船的装载效率，有效提升了船舶的经济效益。
附图说明
图1为传统典型的绑扎桥结构示意图；
图2为基于本发明提供的绑扎桥组合立柱构建的绑扎桥结构示意图；
图3为本发明提供的绑扎桥组合立柱的立体示意图；
图4为本发明提供的绑扎桥组合立柱的连接关系侧视图；
图5为盖板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。
本发明是一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，绑扎桥安装于集装箱船上，用于绑扎固定集装箱船上超出主甲板以上的集装箱K，以防止集装箱K滑落，来提高集装箱船的装载量；如图2所示，绑扎桥包括：绑扎桥组合立柱1、绑扎桥横梁2、栏杆(附图中未示出)和左右船舷(附图中未示出)；其中，该绑扎桥组合立柱1有若干条，沿竖直方向设置，且分别与绑扎桥上水平设置的若干条绑扎桥横梁2相互垂直连接，呈网络状；集装箱K堆放在绑扎桥之间，并通过集装箱K的吊环绑扎固定在该绑扎桥组合立柱1上，以固定在集装箱船上，避免滑落。
如图3所示为该绑扎桥组合立柱1的立体图，如图4所示为该绑扎桥组合立柱1中各部件连接关系的侧视图，每条绑扎桥组合立柱1包括：U形槽101、盖板102、凸起103和凹槽104；。
其中，空心结构的U形槽101沿竖直方向设置，采用中空结构用以减轻该绑扎桥组合立柱1的重量，从而减轻集装箱船的结构重量，提升集装箱船运载集装箱K的运载效率；在本实施例中，U形槽101采用钢板轧制而成。
盖板102沿竖直方向密封设置于U形槽101的开口侧，且其长度与U形槽101的长度相同；在本实施例中，盖板102采用外侧深熔透与U形槽101的U型开口侧焊接密封连接。
如图4所示，U形槽101通过盖板102在一连接节点M处与水平设置的绑扎桥横梁2垂直连接；在本实施例中，绑扎桥横梁2与盖板102的顶端和中央位置处垂直连接，因此，连接节点M有两个，分别在盖板102的顶端和中央位置处。
其中，如图4和图5所示，盖板102还包括叶子板1021和盖板本体1022；叶子板1021设置于连接节点M处；盖板本体1022设置于盖板102上除连接节点M以外的位置；在本实施例中，叶子板1021有两个，分别设置于盖板102的顶端M1处和中央M2处。
如图5所示，叶子板1021沿竖直方向的横截面呈叶子状，且其沿竖直方向的横截面面积大于连接节点M处的U形槽101沿竖直方向的横截面面积，用以增大盖板102与绑扎桥横梁2的接触面积，以增大该绑扎桥组合立柱1与绑扎桥横梁2连接的应力强度。
如图4所示，凸起103设置于盖板102与U形槽101之间，且凸起103的高度与连接节点M的高度一致，用于增大盖板102在连接节点M的厚度，使得盖板102与绑扎桥横梁2连接处的厚度大于盖板102上不与绑扎桥横梁2连接处的厚度，以增大盖板102的应力，来满足该绑扎桥组合立柱1与绑扎桥横梁2连接的应力强度。
在本实施例中，凸起103与叶子板1021为焊接一体的结构，通过与盖板本体1022共同拼接形成盖板102。
如图4所示，凹槽104设置于U形槽101的开口侧上，且其高度与凸起103的高度一致，保证凹槽104与凸起103相配合，以密封连接U形槽101和盖板102，使得每条绑扎桥组合立柱1上不同位置处的厚度保持一致，以便于绑扎固定集装箱K。
在本实施例中，凸起103有两个，分别盖板102的顶端M1处和中央M2处；凹槽104对应设置有两个，分别设置于U形槽101的U型开口侧的顶端和中央位置处，分别与盖板102的顶端M1处和中央M2处的两个凸起103相配合。
本发明的工作原理：
该绑扎桥组合立柱有若干条，分别与绑扎桥上水平设置的若干条绑扎桥横梁垂直连接；且每条绑扎桥组合立柱包括：U形槽，沿竖直方向设置；盖板，沿竖直方向密封设置于U形槽的开口侧，且其长度与U形槽的长度相同；U形槽通过盖板与水平设置的绑扎桥横梁在一连接节点处垂直连接；凸起，设置于盖板与U形槽之间，且其高度与连接节点的高度一致，用于增大盖板在连接节点处的厚度，来满足该绑扎桥组合立柱与绑扎桥横梁连接的应力强度；凹槽，设置于U形槽的开口侧上，且与凸起相配合，用于密封连接U形槽和盖板，使得每条绑扎桥组合立柱的厚度保持一致，以便于绑扎固定集装箱。
综上所述，本发明一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，解决了传统立柱采用管壁厚度统一的方管而加重绑扎桥重量的问题，通过计算绑扎桥立柱不同部位的受力情况，发现立柱与横梁的连接节点处的应力大，立柱与绑扎桥中除横梁以外的部位的连接节点处的应力小，在连接节点处应力小的立柱采用薄的钢板或级别低的材料，选用不同厚度结构的组合立柱，在满足强度的前提下，减轻了绑扎桥的结构重量，降低了绑扎桥的工程造价，提升了每艘集装箱船的装载效率，有效提升了船舶的经济效益。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，其特征在于，该绑扎桥组合立柱有若干条，分别与绑扎桥上水平设置的若干条绑扎桥横梁垂直连接；且每条绑扎桥组合立柱包括：
U形槽，沿竖直方向设置；
盖板，沿竖直方向密封设置于所述U形槽的开口侧，且其长度与所述U形槽的长度相同；
所述U形槽通过所述盖板与水平设置的绑扎桥横梁在一连接节点处垂直连接；
凸起，设置于所述盖板与所述U形槽之间，且其高度与所述连接节点高度一致，用于增大所述盖板在所述连接节点的厚度，来满足该绑扎桥组合立柱与绑扎桥横梁连接的应力强度；
凹槽，设置于所述U形槽的开口侧上，且与所述凸起相配合，用于密封连接所述U形槽和所述盖板，使得所述每条绑扎桥组合立柱的厚度保持一致，以便于绑扎固定集装箱；
其中，所述盖板包括：
叶子板，设置于所述连接节点处；所述叶子板沿竖直方向的横截面呈叶子状，且其沿竖直方向的横截面面积大于所述连接节点处的U形槽沿竖直方向的横截面面积，用以增大所述盖板与绑扎桥横梁的接触面积，以增大该绑扎桥组合立柱与绑扎桥横梁连接的应力强度；
盖板本体，设置于所述盖板上除所述连接节点处以外的位置；
其中，通过计算绑扎桥立柱不同部位的受力情况，发现立柱与横梁的连接节点处的应力大，立柱与绑扎桥中除横梁以外的部位的连接节点处的应力小，在连接节点处应力小的立柱采用薄的钢板或级别低的材料，选用不同厚度结构的组合立柱，在满足强度的前提下，减轻绑扎桥的结构重量。
2.如权利要求1所述的适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，其特征在于，所述连接节点有两个，分别在所述盖板的顶端和中央位置处。
3.如权利要求2所述的适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，其特征在于，所述叶子板有两个，分别设置于所述盖板的顶端和中央位置处。
4.如权利要求2所述的适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，其特征在于，所述凸起有两个，分别设置于所述盖板的顶端和中央位置处。
5.如权利要求3所述的适用于集装箱船的绑扎桥组合立柱，其特征在于，所述凹槽有两个，分别设置于所述U形槽的开口侧的顶端和中央位置处，分别与两个凸起相配合。
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