CN114379703A - 一种lng船混合式货舱横舱壁结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，该横舱壁结构顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块；所述顶部加强模块包括顶部局部纵桁、顶部水平加强筋、顶部斜撑板；所述中部加强模块包括第一边纵桁、第二边纵桁和中间水平加强筋；所述中间加强模块底部平台、中间平台板、第一局部平台、第二局部平台、顶部平台和中间垂直加强筋；所述底部加强模块包括中纵桁、底部局部纵桁、底部水平加强筋和底部斜撑板。本发明通过混合式加强筋布置，既增加了横舱壁的屈曲强度，也避免了增加加强筋重量，提高了横舱壁结构强度，减少结构重量，节约了建造成本；边纵桁采用完全垂直设置，端部终止在水平加强筋处，减少了加工焊接工作量，提高了建造效率。

Description

一种LNG船混合式货舱横舱壁结构

技术领域

本发明涉及船舶设计技术领域，尤其涉及一种LNG船货舱横舱壁结构。

背景技术

薄膜型LNG船两个货舱之间根据规范要求需要设置隔离空舱，一般由两档平板横舱壁共同构成隔离空舱。横舱壁结构受力较为复杂，需要承受货物压力、液货晃荡载荷、冲击载荷、蒸汽压力以及惯性力等，结构强度要求较高。由于横向货舱壁一侧装载液货，另一侧为隔离空舱，横舱壁板处于受压状态，尤其在惯性力的作用下，横舱壁板中间区域容易屈曲失稳，为了增加强度，该区域往往需要增加板厚的同时，设置诸多的屈曲筋加强。

专利号CN210212712U公开了一种LNG船货舱横舱壁结构，该货舱横舱壁结构包括第一垂向加强筋、第二垂向加强筋、平台板、第一纵桁和第二纵桁，所述第一垂向加强筋设置在内底板区域，第二垂向加强筋设置在舷侧斜旁板区域，第一垂向加强筋和第二垂向加强筋的端部均设置有肘板；平台板和第一纵桁均设置在第一横舱壁板和第二横舱壁板之间，平台板水平设置，第一纵桁纵向设置，平台板和第一纵桁构成一个交叉梁结构；所述第二纵桁设置在第一垂向加强筋的下方，该货舱横舱壁结构只使用垂向加强筋对货舱横舱壁加强，垂直布置的加强筋计算载荷点在同一高度上保持一致，加强筋规格比较统一，不利于差别化设计骨材尺寸，导致加强筋重量较重。

现有技术中平板横舱壁的结构布置大致有两种方式：一种是加强筋水平布置，设置若干档垂直桁折减水平加强筋跨距，同时布置几道平台与纵桁共同构成交叉梁系结构；另一种是加强筋垂直布置，设置若干档平台折减垂向加强筋跨距，同时布置几道纵桁与平台一起形成交叉梁系结构；前者布置的好处是每根水平加强筋处于不同的载荷高度，可以根据载荷大小设计为多种加强筋规格，有利于降低加强筋重量；但是水平布置的骨材在横舱壁中间区域抵抗屈曲效果不好，需要额外的加强来保证屈曲强度；后者布置的好处是抵抗屈曲效果较好，不需要太多的屈曲加强，同时有利于提高隔离空舱的空间利用率；但是垂直布置的加强筋计算载荷点在同一高度上保持一致，加强筋规格比较统一，不利于差别化设计骨材尺寸，导致加强筋重量较重。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种LNG船货舱横舱壁结构，本发明的方法通过将在货舱横舱壁板上同时使用垂向加强筋和水平加强筋对货舱横舱壁板加强，提高了关键区域屈曲强度，同时细化了加强筋规格，避免加强筋重量过大。

为了达到上述发明的目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，所述横舱壁结构包括顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块；所述顶部加强模块包括顶部局部纵桁、顶部水平加强筋、顶部斜撑板；所述中部加强模块包括第一边纵桁、第二边纵桁和中间水平加强筋；所述中间加强模块底部平台、中间平台板、第一局部平台、第二局部平台、顶部平台和中间垂直加强筋；所述底部加强模块包括中纵桁、底部局部纵桁、底部水平加强筋和底部斜撑板；所述顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块安装在横舱壁板上，所述顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块安装在肘板之间，所述底部加强模块在内底板上方；所述底部加强模块上方为中间加强模块，所述中间加强模块两侧为中部加强模块，所述中间加强模块上方为顶部加强模块。

上述底部加强模块中的中纵桁位于船中位置处，所述中纵桁由内底板延伸到内甲板；所述底部局部纵桁在高度方向位于底部平台和内底板之间，所述底部局部纵桁在船宽方向位于中纵桁和第一边纵桁之间，所述底部局部纵桁均匀分布；所述底部水平加强筋位于内底板和底部平台之间，所述底部水平加强筋均匀分布，所述底部水平加强筋端部与底部斜撑板连接；所述底部斜撑板平行于下斜旁板(在哪里)，所述底部斜撑板作为底部水平加强筋的端部支撑结构；所述底部斜撑板与底部肘板连接。

上述中间加强模块中的底部平台在底部水平加强筋上方，所述底部平台上方为第一局部平台，所述第一局部平台上方为中间平台板，所述中间平台板上方为第二局部平台，所述第二局部平台上方为顶部平台；所述底部平台、中间平台板、顶部平台分别与舷侧平台对齐，贯穿整个货舱宽度；所述第一局部平台和第二局部平台的长度由左舷边纵桁到右舷边纵桁；所述中间垂直加强筋位于中纵桁和第一边纵桁之间，所述中间垂直加强筋左右舷对称布置，所述中间垂直加强筋均匀分布，所述中间垂直加强筋两端分别与底部平台和顶部平台连接。

上述中部加强模块中的第一边纵桁位于舷侧，所述第一边纵桁与中间水平加强筋的端部连接；所述第二边纵桁位于第一边纵桁与货舱内纵壁的中间位置；所述中间水平加强筋在底部平台和顶部平台之间，每根中部水平加强筋均与舷侧纵骨在高度上对齐，所述中间水平加强筋两端分别与内纵壁和第一边纵桁连接。

上述顶部加强模块中的顶部局部纵桁位于顶部平台和内甲板之间，所述顶部局部纵桁在船宽方向于中纵桁和第一边纵桁之间，所述顶部局部纵桁在横舱壁板上部均匀分布；所述顶部水平加强筋在内甲板和顶部平台之间均匀分布，所述顶部水平加强筋端部与顶部斜撑板连接；所述顶部斜撑板平行于上斜旁板，所述顶部斜撑板安装在顶部肘板上，所述顶部斜撑板作为顶部水平加强筋的端部支撑结构。

上述第一局部平台在底部平台和中间中间平台板中间，所述第一局部平台两端与中间水平加强筋连接，与第一局部平台两端连接的中间水平加强筋端部设置月牙形加强；所述中间垂直加强筋之间的间距与双层底纵骨间距一致，所述中间垂直加强筋与底部平台、中间平台板第一局部平台、第二局部平台和顶部平台的连接处分别设置有月牙形或三角形肘板加强，该月牙形或三角形肘板加强位于底部平台、中间平台板、第一局部平台、第二局部平台和顶部平台的下方。

上述第一边纵桁和第二边纵桁与中间水平加强筋垂直连接，所述第一边纵桁和第二边纵桁端部不做折弯，所述第一边纵桁和第二边纵桁端部终止在中间水平加强筋或顶部水平加强筋上时，所述第一边纵桁和第二边纵桁端部设计为C型结构；所述中间水平加强筋两端部设置有月牙形或三角形肘板加强。

上述底部局部纵桁和顶部局部纵桁分别与某根中间垂直加强筋端部连接，与底部局部纵桁和顶部局部纵桁连接的中间垂直加强筋的端部设置有三角形肘板加强。

上述底部斜撑板和顶部斜撑板中间开设若干减轻孔。

基于上述方案，本发明的结构经过实践应用取得了如下积极有益的效果：

1.本发明通过混合式加强筋布置，既增加了横舱壁的屈曲强度，也避免了增加大量加强筋重量，有利于提高横舱壁结构强度，减少结构重量。

2.本发明将横舱壁板上最容易发生屈曲失稳的中间区域设置为垂向加强筋布置，通过设置平台和局部平台折减垂向加强筋的跨距，减少垂向加强筋的尺寸，提高横舱壁中间区域的结构强度。

3.本发明在横舱壁板的顶部、底部和舷侧屈曲风险较小的区域设计为水平加强筋布置，根据不同高度的载荷点设计不同规格的水平加强筋，有利于减少加强筋的结构重量。

4.本发明将边纵桁完全垂直设置，不做折弯，端部终止在水平加强筋处，可以减少加工焊接工作量，提高建造效率。

附图说明

图1是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的混合骨式横舱壁结构的结构示意图。

图2是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的A-A底部平台剖视图。

图3是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的B-B中间平台板剖视图。

图4是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的C-C第一局部平台剖视图。

图5是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的D-D中间纵桁剖视图。

图6是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的E-E第一边纵桁剖视图。

图7是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的F-F第二边纵桁剖视图。

图8是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的G-G顶部局部纵桁和底部局部纵桁剖视图。

图9是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的H-H底部水平加筋剖视图。

图10是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的I-I中间水平加强筋剖视图。

图11是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的J-J中间垂直加强筋剖视图。

图12是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的K-K底部斜撑板剖视图。

图13是本发明一种LNG船混合式货舱横舱壁结构中的图1的L-L肘板剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明实施例给出一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，所述的混合式横舱壁结构通过在横舱壁中间区域设置垂向加强筋，在其他区域设置水平加强筋的混合式布置方案，可有效提高横舱壁屈曲强度，同时避免增加大量的结构重量。

如图1所示，一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，所述横舱壁结构包括顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块；所述顶部加强模块包括顶部局部纵桁11、顶部水平加强筋14、顶部斜撑板17；所述中部加强模块包括第一边纵桁8、第二边纵桁9和中间水平加强筋13；所述中间加强模块底部平台2、中间平台板3、第一局部平台5、第二局部平台6、顶部平台4和中间垂直加强筋15；所述底部加强模块包括中纵桁7、底部局部纵桁10、底部水平加强筋12和底部斜撑板16；所述顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块安装在横舱壁板1上，所述顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块安装在肘板18之间，所述底部加强模块在内底板上方；所述底部加强模块上方为中间加强模块，所述中间加强模块两侧为中部加强模块，所述中间加强模块上方为顶部加强模块。

上述底部加强模块中的中纵桁7位于船中位置处，所述中纵桁7由内底板延伸到内甲板；所述底部局部纵桁10在高度方向位于底部平台2和内底板之间，所述底部局部纵桁10在船宽方向位于中纵桁7和第一边纵桁8之间，所述底部局部纵桁10均匀分布；所述底部水平加强筋12位于内底板和底部平台2之间，所述底部水平加强筋12均匀分布，所述底部水平加强筋12端部与底部斜撑板16连接；所述底部斜撑板16平行于下斜旁板，所述底部斜撑板16作为底部水平加强筋12的端部支撑结构；所述底部斜撑板16与底部肘板18连接；底部水平加强筋12如图9所示。

上述中间加强模块中的底部平台2在底部水平加强筋12上方，所述底部平台2上方为第一局部平台6，所述第一局部平台6上方为中间平台板3，所述中间平台板3上方为第二局部平台6，所述第二局部平台6上方为顶部平台4；所述底部平台2、中间平台板3、顶部平台4分别与舷侧平台对齐，贯穿整个货舱宽度；所述第一局部平台5和第二局部平台6的长度由左舷边纵桁8到右舷边纵桁8；所述中间垂直加强筋15位于中纵桁7和第一边纵桁8之间，所述中间垂直加强筋15左右舷对称布置，所述中间垂直加强筋15均匀分布，所述中间垂直加强筋15两端分别与底部平台2和顶部平台4连接；底部平台2如图2所示，顶部平台4与底部平台2结构相同，中间平台板3如图3所示；顶部平台4、底部平台2和中间平台板3分别与双舷侧平台对齐，贯穿整个货舱宽度；第一局部平台5和第二局部平台6用来折减垂直加强筋的跨距，第一局部平台5如图4所示，第二局部平台6与第一局部平台5结构相同；中间垂直加强筋15如图11所示。

上述中部加强模块中的第一边纵桁8位于舷侧，所述第一边纵桁8与中间水平加强筋13的端部连接；所述第二边纵桁9位于第一边纵桁8与货舱内纵壁的中间位置；所述中间水平加强筋13在底部平台2和顶部平台4之间，每根中部水平加强筋13均与舷侧纵骨在高度上对齐，所述中间水平加强筋13两端分别与内纵壁和第一边纵桁8连接；中间水平加强筋13如图10所示。

上述顶部加强模块中的顶部局部纵桁11位于顶部平台4和内甲板之间，所述顶部局部纵桁11在船宽方向于中纵桁7和第一边纵桁8之间，所述顶部局部纵桁11在横舱壁板1上部均匀分布；所述顶部水平加强筋14在内甲板和顶部平台4之间均匀分布，所述顶部水平加强筋14端部与顶部斜撑板17连接；所述顶部斜撑板17平行于上斜旁板，所述顶部斜撑板17安装在顶部肘板18上，所述顶部斜撑板17作为顶部水平加强筋14的端部支撑结构；肘板18分别布置于横舱壁底部、上斜旁板、下斜旁板和顶部区域，用来增加结构强度，肘板18如图13所示。

上述第一局部平台5在底部平台2和中间中间平台板3中间，所述第一局部平台5两端与中间水平加强筋13连接，与第一局部平台5两端连接的中间水平加强筋13端部设置月牙形加强；所述中间垂直加强筋15之间的间距与双层底纵骨间距一致，所述中间垂直加强筋15与底部平台2、中间平台板3第一局部平台5、第二局部平台6和顶部平台6的连接处分别设置有月牙形或三角形肘板加强，该月牙形或三角形肘板加强位于底部平台2、中间平台板3、第一局部平台5、第二局部平台6和顶部平台6的下方。

上述第一边纵桁8和第二边纵桁9与中间水平加强筋13垂直连接，所述第一边纵桁8和第二边纵桁9端部不做折弯，所述第一边纵桁8和第二边纵桁9端部终止在中间水平加强筋13或顶部水平加强筋14上时，所述第一边纵桁8和第二边纵桁9端部设计为C型结构；所述中间水平加强筋13两端部设置有月牙形或三角形肘板加强；第一边纵桁8如图6所示，第二边纵桁9如图7所示，第一边纵桁8作为中间水平加强筋的端部支撑，第二边纵桁9用来折减水平加强筋的跨距，边纵桁完全垂直设计，端部不做折弯，端部终止于水平加强筋上，如图6和图7所示；顶部局部纵桁11和底部局部纵桁10如图8所示，顶部局部纵桁11位于横舱壁顶部区域，底部局部纵桁10位于横舱壁底部区域，顶部局部纵桁11和底部局部纵桁10对称分布，每道局部纵桁与某根垂向加强筋对齐，用于折减水平加强筋的跨距。

上述底部局部纵桁10和顶部局部纵桁11分别与某根中间垂直加强筋15端部连接，中间垂直加强筋15的端部设置有三角形肘板加强。

上述底部斜撑板16和顶部斜撑板17中间开设若干减轻孔；顶部斜撑板17和底部斜撑板16如图12所示；顶部斜撑板17结构与底部斜撑板16结构相同。

本发明将横舱壁板上最容易发生屈曲失稳的中间区域设置为垂向加强筋布置，通过设置平台和局部平台折减垂向加强筋的跨距，减少垂向加强筋的尺寸，提高横舱壁中间区域的结构强度。本发明在横舱壁板的顶部、底部和舷侧屈曲风险较小的区域设计为水平加强筋布置，根据不同高度的载荷点设计不同规格的水平加强筋，有利于减少加强筋的结构重量。本发明通过混合式加强筋布置，既增加了横舱壁的屈曲强度，也避免了增加大量加强筋重量，有利于提高横舱壁结构强度，减少结构重量。本发明将边纵桁完全垂直设置，不做折弯，端部终止在水平加强筋处，可以减少加工焊接工作量，提高建造效率。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，该横舱壁结构包括顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块；所述顶部加强模块包括顶部局部纵桁(11)、顶部水平加强筋(14)、顶部斜撑板(17)；所述中部加强模块包括第一边纵桁(8)、第二边纵桁(9)和中间水平加强筋(13)；所述中间加强模块底部平台(2)、中间平台板(3)、第一局部平台(5)、第二局部平台(6)、顶部平台(4)和中间垂直加强筋(15)；所述底部加强模块包括中纵桁(7)、底部局部纵桁(10)、底部水平加强筋(12)和底部斜撑板(16)；所述顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块安装在横舱壁板(1)上，所述顶部加强模块、中部加强模块、中间加强模块和底部加强模块安装在肘板(18)之间，所述底部加强模块在内底板上方；所述底部加强模块上方为中间加强模块，所述中间加强模块两侧为中部加强模块，所述中间加强模块上方为顶部加强模块。

2.根据权利要求1所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述底部加强模块中的中纵桁(7)位于船中位置处，所述中纵桁(7)由内底板延伸到内甲板；所述底部局部纵桁(10)在高度方向位于底部平台(2)和内底板之间，所述底部局部纵桁(10)在船宽方向位于中纵桁(7)和第一边纵桁(8)之间，所述底部局部纵桁(10)均匀分布；所述底部水平加强筋(12)位于内底板和底部平台(2)之间，所述底部水平加强筋(12)均匀分布，所述底部水平加强筋(12)端部与底部斜撑板(16)连接；所述底部斜撑板(16)平行于下斜旁板，所述底部斜撑板(16)作为底部水平加强筋(12)的端部支撑结构；所述底部斜撑板(16)与底部肘板(18)连接。

3.根据权利要求1所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述中间加强模块中的底部平台(2)在底部水平加强筋(12)上方，所述底部平台(2)上方为第一局部平台(6)，所述第一局部平台(6)上方为中间平台板(3)，所述中间平台板(3)上方为第二局部平台(6)，所述第二局部平台(6)上方为顶部平台(4)；所述底部平台(2)、中间平台板(3)、顶部平台(4)分别与舷侧平台对齐，贯穿整个货舱宽度；所述第一局部平台(5)和第二局部平台(6)的长度由左舷第一边纵桁(8)到右舷第一边纵桁(8)；所述中间垂直加强筋(15)位于中纵桁(7)和第一边纵桁(8)之间，所述中间垂直加强筋(15)左右舷对称布置，所述中间垂直加强筋(15)均匀分布，所述中间垂直加强筋(15)两端分别与底部平台(2)和顶部平台(4)连接。

4.根据权利要求1所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述中部加强模块中的第一边纵桁(8)位于舷侧，所述第一边纵桁(8)与中间水平加强筋(13)的端部连接；所述第二边纵桁(9)位于第一边纵桁(8)与货舱内纵壁的中间位置；所述中间水平加强筋(13)在底部平台(2)和顶部平台(4)之间，每根中部水平加强筋(13)均与舷侧纵骨在高度上对齐，所述中间水平加强筋(13)两端分别与内纵壁和第一边纵桁(8)连接。

5.根据权利要求1所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述顶部加强模块中的顶部局部纵桁(11)位于顶部平台(4)和内甲板之间，所述顶部局部纵桁(11)在船宽方向于中纵桁(7)和第一边纵桁(8)之间，所述顶部局部纵桁(11)在横舱壁板(1)上部均匀分布；所述顶部水平加强筋(14)在内甲板和顶部平台(4)之间均匀分布，所述顶部水平加强筋(14)端部与顶部斜撑板(17)连接；所述顶部斜撑板(17)平行于上斜旁板，所述顶部斜撑板(17)安装在顶部肘板(18)上，所述顶部斜撑板(17)作为顶部水平加强筋(14)的端部支撑结构。

6.根据权利要求3所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述第一局部平台(5)在底部平台(2)和中间中间平台板(3)中间，所述第一局部平台(5)两端与中间水平加强筋(13)连接，与第一局部平台(5)两端连接的中间水平加强筋(13)端部设置月牙形加强；所述中间垂直加强筋(15)之间的间距与双层底纵骨间距一致，所述中间垂直加强筋(15)与底部平台(2)、中间平台板(3)第一局部平台(5)、第二局部平台(6)和顶部平台(6)的连接处分别设置有月牙形或三角形肘板加强，该月牙形或三角形肘板加强位于底部平台(2)、中间平台板(3)、第一局部平台(5)、第二局部平台(6)和顶部平台(6)的下方。

7.根据权利要求4所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述第一边纵桁(8)和第二边纵桁(9)与中间水平加强筋(13)垂直连接，所述第一边纵桁(8)和第二边纵桁(9)端部不做折弯，所述第一边纵桁(8)和第二边纵桁(9)端部终止在中间水平加强筋(13)或顶部水平加强筋(14)上时，所述第一边纵桁(8)和第二边纵桁(9)端部设计为C型结构；所述中间水平加强筋(13)两端部设置有月牙形或三角形肘板加强。

8.根据权利要求1所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述底部局部纵桁(10)和顶部局部纵桁(11)分别与某根中间垂直加强筋(15)端部连接，与底部局部纵桁(10)和顶部局部纵桁(11)连接的中间垂直加强筋(15)的端部设置有三角形肘板加强。

9.根据权利要求1所述的一种LNG船混合式货舱横舱壁结构，其特征在于，所述底部斜撑板(16)和顶部斜撑板(17)中间开设若干减轻孔。

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