CN115027607B - 一种船舶活动式固定甲板的设置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种船舶活动式固定甲板的设置结构，包括活动式固定甲板和船舶货舱两侧的内壳纵壁，在两侧内壳纵壁上对称设有多个甲板底座，每侧的多个甲板底座中，在每相隔若干米的两个甲板底座的上端面上均固定有一限位柱，活动式固定甲板的甲板横梁的左右两侧置于甲板底座上，活动式固定甲板的甲板横梁与限位柱相对位置处设有与限位柱相适配的限位孔，限位柱嵌设在限位孔内；活动式固定甲板通过多个甲板连杆与上方甲板的下端面连接，多个甲板连杆设于活动式固定甲板宽度方向的两侧，沿船舶长度方向间隔设置。本发明的船舶活动式固定甲板的设置结构能够有效避免船体主体结构因甲板增加而导致的纵向弯曲强度过大而不满足规范的要求发生。

Description

一种船舶活动式固定甲板的设置结构
技术领域
本发明属于船舶工程技术领域，特别涉及一种船舶活动式固定甲板的设置结构。
背景技术
由于滚装船在后期生产设计阶段，船东要求在中部货舱区域3~5货舱甲板之间，增加一层活动式固定甲板，用于增加小型车辆舱容量，但是因局部增加横向甲板会造成船体纵向弯曲强度不满足规范要求，同时也存在活动式固定甲板与纵壁焊接问题和甲板变形问题。常规的固定甲板一般采用在焊接的方法将该甲板与货舱围壁结构相连接，此种方法存在结构焊接变形问题，不利于建造精度控制，此外，该连接形式不可避免的需要参与船体总纵强度，以及承受船体横向变形产生的力或力矩，需要额外的结构设计尺寸，不利于空船重量控制。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种船舶活动式固定甲板的设置结构，通过增加的甲板与船体纵壁搭桥形式，增加了货舱的货物量，通过该连接方式使船体的结构强度分析满足规范要求，并且能够有效避免船体主体结构因甲板增加而导致的纵向弯曲强度过大而不满足规范的要求发生。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种船舶活动式固定甲板的设置结构，包括活动式固定甲板和船舶货舱两侧的内壳纵壁，在两侧内壳纵壁上对称设有多个甲板底座，每侧的多个甲板底座中，在每相隔若干米的两个甲板底座的上端面上均固定有一限位柱，活动式固定甲板的甲板横梁的左右两侧置于甲板底座上，活动式固定甲板的甲板横梁与限位柱相对位置处设有与限位柱相适配的限位孔，限位柱嵌设在限位孔内；活动式固定甲板通过多个甲板连杆与上方甲板的下端面连接，多个甲板连杆设于活动式固定甲板宽度方向的两侧，沿船舶长度方向间隔设置。
进一步的，在所述甲板底座的下方设有甲板底座加强肘板，甲板底座加强肘板的上端面与甲板底座相抵接，靠近内壳纵壁的一侧面与内壳纵壁固定连接。
进一步的，所述限位柱包括一体成型的圆柱部和圆锥台部，所述圆锥台部位于圆柱部的上端，圆锥台部的大底面直径与圆柱部的直径相同。
进一步的，在未设有限位柱的甲板底座的上端面上设有止挡肘板，止挡肘板位于活动式固定甲板靠近内壳纵壁的一侧，止挡肘板的靠近内壳纵壁的一侧壁与内壳纵壁紧贴设置。
进一步的，在所述活动式固定甲板的上端面上和位于活动式固定甲板上方的上层甲板的下端面上相对设有多个连接板，甲板连杆的两端分别与连接板连接。
进一步的，所述位于活动式固定甲板上方的上层甲板上的连接板位于该层甲板的甲板横梁处。
进一步的，所述甲板连杆与连接板通过螺栓螺接，甲板连杆的长度可伸缩调节。
进一步的，设有所述限位柱的两个甲板底座之间的距离为10m，每侧内壳纵壁上相邻两个甲板底座之间的距离小于10m。
本发明的船舶活动式固定甲板的设置结构，首先，通过在货舱两层甲板之间区域增加可调节的活动式固定甲板，解决大型滚装船的货物容量不足时，以便达到空间置换，是一种在不改变船体结构的情况下增加货舱的舱容设计方法节省了大量人员成本及后续结构修改的综合成本；
其次，对于甲板如果采用直接与船体纵壁直接焊接的话，滚装船由于甲板层数多，型深高，航行中，容易在横摇状态下产生较大的横向变形，通过局部布置的插销连接，对比常规焊接型式，减少了船体载荷向活动甲板传递，有效地降低了活动甲板受力，从而降低活动甲板设计尺寸；如果甲板与纵壁采用焊接形式，船舶在航行中,甲板与纵壁随着纵向中拱，横向横摇综合受力情况下，必须加厚甲板板厚及甲板纵向骨材规格，甲板厚度由6，加大至12mm,甲板纵骨由HP120*7,加大至HP180*10,甲板横梁结构均需增大，因此增加了船舶空船重量100t及增加了船厂钢材、人工等建造成本100万左右
本发明通过在底座、限位柱、甲板连接杆等设计组合形式，局部布置的插销连接和搭接两种形式，将甲板与纵壁由原来的刚性连接，优化为弹性连接。避免了整层甲板与纵壁结构焊接，降低了甲板因施焊原因造成的变形校正；由于船舶在航行中，受到船舶自身的纵、横向交替弯曲受力，容易对甲板与纵壁的角接缝产生屈曲疲劳，造成甲板与纵壁焊接开裂，影响船舶安全使，采用弹性形式，降低了甲板与纵壁刚性联接，避免了甲板与纵壁焊接的屈曲疲劳可能性，解决了因局部增加横向甲板而造成船体纵向弯曲强度不满足规范要求，避免了增加的固定甲板与纵壁焊接问题及减少了甲板变形问题。底座反口增设加强肘板，增强底座强度避免甲板落在底座上，而造成底座强度变形；限位柱焊接在底座中起到对固定甲板的限位作用，活动式固定甲板受自己重力固定在限位柱上，将甲板连杆与上一层甲板（五甲板）利用螺栓，将活动式固定甲板（四甲板）拉起，提供拉力，能防止小型汽车进入活动式固定甲板上后，加重甲板下塌，减少内壳纵壁上活动甲板底座受力。
活动甲板通过该连接装置与船体主结构连接，在船舶运营时，连接处可允许部分自由位移，避免该层甲板参与船体总纵强度及承受船体横向力或力矩，从而，可降低该层甲板设计载荷，减少结构尺寸，从而控制空船重量本发明的船舶活动式甲板固定装置及方案能有效地避免该甲板参与船体总纵强度，也能有效减少船舶运营时船体横向变形产生的力或力矩向该甲板传递。从而降低该活动式固定甲板的受力，进而，可减小该甲板设计尺寸，降低空船重量。
本发明活动式固定甲板的连接连形式，可避免参与船舶总重强度计算，从而保证当初船舶设计初衷，减少了因增加局部单层甲板的而造成的船体结构设计修改。
附图说明
图1是本发明所述的活动式固定甲板的俯视图；
图2是本发明所述的活动式固定甲板在船舶长度方向的侧视图；
图3是本发明所述的活动式固定甲板在船舶宽度方向的侧视图；
图4是图3中A部分的放大结构示意图；
图5是图3中B部分的放大结构示意图；
图6是固定式甲板强度有限元分析模型；
图7是船体总纵弯曲变形计算结果示意；
图8是船体典型横剖面横向变形计算结果示意；
图9是固定式甲板承受船体载荷应力响应示意。
其中，1-内壳纵壁，2-甲板底座，3-甲板底座加强肘板，4-限位柱，5-活动式固定甲板，6-限位孔，7-甲板连杆，8-上层固定甲板，9-活动式固定甲板横梁，10-连接板，11-止挡肘板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1-图5所示，一种船舶活动式固定甲板的设置结构，包括活动式固定甲板5和船舶货舱两侧的内壳纵壁1，在两侧内壳纵壁1上对称设有多个甲板底座2，相邻两个甲板底座2之间的距离为10m，每侧的多个甲板底座2中，在每相隔10米的两个甲板底座2的上端面上均固定有一限位柱4，活动式固定甲板5的甲板横梁的左右两侧置于甲板底座2上，在活动式固定甲板横梁9上与限位柱4相对位置处设有与限位柱4相适配的限位孔6，限位柱4嵌设在限位孔6内；在甲板底座2的下方设有甲板底座加强肘板3，甲板底座加强肘板3的上端面与甲板底座2相抵接，靠近内壳纵壁1的一侧面与内壳纵壁1固定连接；在未设有限位柱4的甲板底座2的上端面上设有止挡肘板11，止挡肘板11位于活动式固定甲板5靠近内壳纵壁1的一侧，止挡肘板11的靠近内壳纵壁1的一侧壁与内壳纵壁1紧贴设置；活动式固定甲板5通过多个甲板连杆7与上层固定甲板8的下端面连接，多个甲板连杆7设于活动式固定甲板5宽度方向的两侧，沿船舶长度方向间隔设置；在活动式固定甲板5的上端面上和位于活动式固定甲板5上方的上层固定甲板8的下端面上相对设有多个连接板10，上层固定甲板8上的连接板10位于该层甲板的甲板横梁处，甲板连杆7的长度可伸缩调节，甲板连杆7的两端分别通过螺栓与连接板10螺接；限位柱4包括一体成型的圆柱部和圆锥台部，所述圆锥台部位于圆柱部的上端，圆锥台部的大底面直径与圆柱部的直径相同。
从图6~图9可以看出，对于未采用本发明的连接方式的固定式甲板，由于该层甲板参与船体总纵强度及承受船体横向力或力矩，该层甲板会相应的随船体发生变形，且固定式甲板中部区域最大应力达到了96Mpa，相对于本发明连接形式的活动式固定甲板，结构剖面模数需要增加近三分之一，相应的需要增加结构尺寸，换言之，采用本发明的活动式固定甲板，其结构设计尺寸可大幅度减少，有利于降低空船重量。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种船舶活动式固定甲板的设置结构，其特征在于，包括活动式固定甲板和船舶货舱两侧的内壳纵壁，在两侧内壳纵壁上对称设有多个甲板底座，每侧的多个甲板底座中，在每相隔若干米的两个甲板底座的上端面上均固定有一限位柱，活动式固定甲板的甲板横梁的左右两侧置于甲板底座上，其中活动式固定甲板的甲板横梁与限位柱相对位置处设有与限位柱相适配的限位孔，限位柱嵌设在限位孔内；活动式固定甲板通过多个甲板连杆与上方甲板的下端面连接，多个甲板连杆设于活动式固定甲板宽度方向的两侧，沿船舶长度方向间隔设置；在未设有限位柱的甲板底座的上端面上设有止挡肘板，止挡肘板位于活动式固定甲板靠近内壳纵壁的一侧，止挡肘板的靠近内壳纵壁的一侧壁与内壳纵壁紧贴设置；在所述活动式固定甲板的上端面上和位于活动式固定甲板上方的上层甲板的下端面上相对设有多个连接板，甲板连杆的两端分别与连接板连接；所述甲板连杆与连接板通过螺栓螺接，甲板连杆的长度可伸缩调节。
2.根据权利要求1所述的一种船舶活动式固定甲板的设置结构，其特征在于，在所述甲板底座的下方设有甲板底座加强肘板，甲板底座加强肘板的上端面与甲板底座相抵接，靠近内壳纵壁的一侧面与内壳纵壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种船舶活动式固定甲板的设置结构，其特征在于，所述限位柱包括一体成型的圆柱部和圆锥台部，所述圆锥台部位于圆柱部的上端，圆锥台部的大底面直径与圆柱部的直径相同。
4.根据权利要求1所述的一种船舶活动式固定甲板的设置结构，其特征在于，所述位于活动式固定甲板上方的上层甲板上的连接板位于该层甲板的甲板横梁处。
5.根据权利要求1所述的一种船舶活动式固定甲板的设置结构，其特征在于，设有所述限位柱的两个甲板底座之间的距离为10m，每侧内壳纵壁上相邻两个甲板底座之间的距离小于10m。
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