CN210761154U - 横梁端部结构及船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶设备技术领域，尤其涉及一种横梁端部结构及船舶。本实用新型提供的横梁端部结构包括固定于船舶的横梁的肘板，肘板垂直于横梁，肘板还与船舶的甲板固定连接，肘板由上而下往横梁的尾端倾斜。本实用新型提供的船舶包括上述横梁端部结构。本实用新型提供的横梁端部结构及船舶，可减小用于制造横梁、内壳板及横向强框的板厚，降低制造成本。

Description

横梁端部结构及船舶

技术领域

本实用新型涉及船舶设备技术领域，尤其涉及一种横梁端部结构及船舶。

背景技术

船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，为了方便洗舱，某些船舶(如：油船、化学品船等)上的横梁200’布置在甲板100’以上(参见图1)；当这类横梁200’发生弯曲变形时，横梁200’、横向强框300’及内壳板400’相交的角点容易发生应力集中，产生较大的应力，从而影响结构的安全性。

为了减小上述角点的应力集中，通常在横梁端部结构中增设肘板500’以对结构进行加强，现有的横梁端部结构的布置型式如图1所示，这种横梁端部结构的特点为：船舶内壳板400’倾斜设置，肘板500’与甲板100’的夹角α’为直角，内壳板400’由上而下往背离横梁200’的方向倾斜，且内壳板400’与甲板100’的夹角γ’为锐角，具有这种横梁端部结构的船舶，在横梁200’、横向强框300’及内壳板400’相交角点处的应力仍然较大，为了保证结构安全性，通常需要提高上述相交角点处横梁200’、内壳板400’及横向强框300’的板厚，增加了成本。

综上，如何克服现有的船舶中的横梁端部结构的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种横梁端部结构及船舶，以缓解现有技术中的船舶中的横梁端部结构存在的因横梁、内壳板及横向强框需要用较厚的板材制造而造成成本高的技术问题。

本实用新型提供的横梁端部结构，包括固定于船舶的横梁的肘板，所述肘板还与船舶的甲板固定连接，所述肘板由上而下往所述横梁的尾端倾斜。

优选的，作为一种可实施方式，所述肘板与所述甲板之间的夹角α与船舶的内壳板与所述甲板之间的夹角γ相等。

优选的，作为一种可实施方式，所述肘板背离所述横梁的一端分为主体段和尾段，所述主体段为直线，所述尾段为凹弧线，所述尾段的上端与所述主体段平滑过渡相接，下端与所述甲板相接。

优选的，作为一种可实施方式，所述肘板的顶端与所述横梁的顶端平齐。

优选的，作为一种可实施方式，所述横梁包括与所述甲板相连接的腹板和连接于所述腹板的上端面的面板，所述腹板包括横梁主体和横梁趾端，所述横梁趾端的上端面具有由上而下往所述横梁趾端的尾端延伸的第一平滑曲面段，所述第一平滑曲面段的上端与所述横梁主体的上端面相切；

所述面板的尾端与所述第一平滑曲面段的下端存在间距，所述面板的尾端切线与所述甲板之间的夹角范围为10°－20°。

优选的，作为一种可实施方式，所述横梁趾端的上端面还具有由上而下往所述横梁趾端的尾端延伸的第二平滑曲面段，且所述第二平滑曲面段为凹弧，所述第二平滑曲面段的上端与所述第一平滑曲面段的下端相接，所述第二平滑曲面段的下端与所述甲板相接；

所述第二平滑曲面段的上端的切线与所述甲板之间的夹角大于所述第一平滑曲面段的下端的切线与所述甲板之间的夹角。

优选的，作为一种可实施方式，所述第一平滑曲面段包括由上而下依次设置的凸弧段和凹弧段；所述凸弧段的上端与所述横梁主体的上端面相切，下端与所述凹弧段平滑过渡；

所述面板的尾端延伸至所述凹弧段的中部；或，所述第一平滑曲面段还包括第一平面段，所述凹弧段与所述第二平滑曲面段通过所述第一平面段相接，所述凹弧段与所述第一平面段相切，所述面板由上而下延伸至所述第一平面段的中部。

优选的，作为一种可实施方式，所述凸弧段与所述凹弧段之间通过第二平面段相接。

优选的，作为一种可实施方式，所述凹弧段的上端的切线与所述甲板之间的夹角范围为60°－80°，所述凹弧段的下端的切线与所述甲板之间的夹角范围为10°－20°；

和/或，所述第二平滑曲面段的上端的切线与所述甲板之间的夹角范围为50°－85°，所述第二平滑曲面段的下端的切线与所述甲板之间的夹角范围为0°－30°。

相应的，本实用新型还提供了一种船舶，其包括上述横梁端部结构。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型提供的横梁端部结构，包括固定在船舶的横梁上的肘板，该肘板还与船舶的甲板固定连接，且肘板由上而下往横梁的尾端倾斜。

需要说明的是，相对于现有技术中垂直于甲板布置的肘板，本实用新型提供的肘板与船舶的内壳板向上的延伸面之间的夹角更小，提高了肘板与内壳板之间的应力传递效果，从而，改善了横梁、内壳板以及横向强框相交角点的应力分布，缓解了该角点应力集中的问题，也就是说，横梁、内壳板以及横向强框相交角点所承受的应力得到了降低，如此，便可减小用于制造横梁、内壳板及横向强框的板材厚度，进而，降低制造成本。

本实用新型还提供了一种船舶，其包括上述横梁端部结构。

因此，本实用新型提供的船舶具有上述横梁端部结构的所有优点，可减小用于制造横梁、内壳板及横向强框的板厚，降低制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的横梁端部结构的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的横梁端部结构的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的横梁端部结构的另一视角的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的横梁端部结构中的横梁端部的示意图。

图标：100’－甲板；200’－横梁；300’－横向强框；400’－内壳板；500’－肘板；

100－甲板；200－横梁；300－横向强框；400－内壳板；500－肘板；

210－横梁主体；220－横梁趾端；230－面板；

221－第二平滑曲面段；222－凸弧段；223－凹弧段；224－第一平面段；225－第二平面段；

510－主体段；520－尾段。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图2中展示出的横梁端部结构的视角与图3中展示出的横梁端部结构的视角相垂直。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图2和图3，本实施例提供的横梁端部结构，包括固定在船舶的横梁200上的肘板500，该肘板500还与船舶的甲板100固定连接，且肘板500由上而下往横梁200的尾端倾斜。

需要说明的是，相对于图1中展示出的现有技术中垂直于甲板100布置的肘板500而言，本实施例中的肘板采用图2中的布置方式，使得肘板500与船舶的内壳板400向上的延伸面之间的夹角更小，提高了肘板500与内壳板400之间的应力传递效果，从而，改善了横梁200、内壳板400以及横向强框300相交角点的应力分布，缓解了该角点应力集中的问题，也就是说，横梁200、内壳板400以及横向强框300相交角点所承受的应力得到了降低，如此，便可减小用于制造横梁200、内壳板400及横向强框300的板材厚度，进而，降低制造成本。

优选的，参见图2，可将肘板500与甲板100之间的夹角α设置为与船舶的内壳板400与甲板100之间的夹角γ相等，从而，肘板500与船舶内壳板400就会处于同一平面内，如此，可进一步提高肘板500与内壳板400之间的应力传递效果，从而，进一步减小用于制造横梁200(另参见图3)、内壳板400及横向强框300的板材厚度，进而，降低制造成本。

具体地，参见图3，在肘板500(另参见图2)背离横梁200的一端分为主体段510和尾段520，其中主体段510为直线，尾段520为凹弧线(即尾段520为由上而下朝尾端弯曲的结构)，尾段520的上端(即上半部分的端部)与主体段510平滑过渡相接，下端(即下半部分的端部)与甲板100相接，从而，可缓解肘板500与甲板100相接处的应力集中问题，减小肘板500与甲板100相接处的应力，增强连接处的结构强度，进而，可减小用于制造横梁200的板材厚度，降低制造成本。

优选的，可将尾段520下端(即下半部分的端部)的切线设置为与甲板100接近平行，以更好地缓解肘板500与甲板100相接处的应力集中问题，进一步减低制造成本。

特别的，肘板500的顶端还与横梁200的顶端平齐，以加大肘板500与横梁200的接触面积，便于更好地发挥肘板500对横梁200的加强作用。

参见图4，在横梁200的具体结构中包括有腹板和连接于腹板上端面的面板230，其中，腹板主要由横梁主体210和横梁趾端220组成(另参见图2)，横梁趾端220的上端面具有由上而下往横梁趾端220的尾端延伸的第一平滑曲面段，从而，第一平滑曲面段的上端(即上半部分的端部)可与横梁200的顶部端面形成相切的结构，实现了横梁主体210与横梁趾端220的平滑过渡，可缓解在横梁主体210与横梁趾端220相接处出现应力集中的现象。在上述结构的基础上，面板230的尾端延伸至与第一平滑曲面段的下端(即下半部分的端部)存在一定距离的位置，并将面板230的尾端切线与甲板100之间的夹角范围为10°－20°，从而，在使用时，集中在面板230尾端的应力会作用于结构强度较大的第一平滑曲面段，可缓解因面板230尾端应力较大而横梁趾端220损坏的问题；而且，因第一平滑曲面段自身为平滑的曲面，连接于横梁趾端220的面板230是沿第一平滑曲面段平滑布置的，故在面板230的非端部不会出现严重的应力集中现象。

参见图2和图4，在横梁趾端220的上端面还具有由上而下往尾端延伸的第二平滑曲面段221，该第二平滑曲面段221为凹弧，且第二平滑曲面段221的上端(即上半部分的端部)与第一平滑曲面段的下端(即下半部分的端部)相接，下端(即下半部分的端部)与甲板100相接，第二平滑曲面段221的上端(即上半部分的端部)的切线与甲板100之间的夹角大于第一平滑曲面段的下端(即下半部分的端部)的切线与甲板100之间的夹角，从而，不但能够利用第二平滑曲面段221作为加强横梁趾端220的自身强度，而且还能减小横梁趾端220在横梁200长度方向上的跨度，使得结构更加合理。

参见图4，在第一平滑曲面段的具体结构中由上而下依次设置有凸弧段222和凹弧段223，凸弧段222的上端(即上半部分的端部)与横梁主体210(另参见图2)的上端面相切，下端(即下半部分的端部)与凹弧段223平滑过渡。

作为一种可实施方式，可将面板230的尾端延伸至凹弧段223的中部(指处于凹弧段两端之间的任一位置)，从而，可有效提高横梁趾端220对面板230的尾端应力的承受能力。

优选的，作为另一种可实施方式，参见图4，可在第一平滑曲面段中增设第一平面段224，上述凹弧段223与第二平滑曲面段221之间通过该第一平面段224相接，具体地，凹弧段223与第一平面段224相切，横梁200的面板230由上而下延伸至平面段的中部(指处于平面段两端之间的任一位置)，从而，面板230靠近尾端的部分能够被平面段所托举，便于进一步提高横梁趾端220(另参见图2)对面板230尾端应力的承受能力。

具体地，参见图4，上述第一平滑曲面段中的凸弧段222与凹弧段223之间能够通过第二平面段225相接，以便于在保证横梁趾端220(另参见图2)对面板230尾端应力的承受能力的同时，减小横梁趾端220在横梁200长度方向上的跨度。

具体的，可将凹弧段223的上端(即上半部分的端部)的切线与甲板100之间的夹角范围设定为60°－80°，并将凹弧段223的下端(即下半部分的端部)的切线与甲板100之间的夹角范围设定为10°－20°，凹弧段223的弧面半径可依据横梁200的高度进行选择。

此外，可将第二平滑曲面段221的上端(即上半部分的端部)的切线与甲板100之间的夹角范围设定为50°－85°，并将第二平滑曲面段221的下端(即下半部分的端部)的切线与甲板100之间的夹角范围设定为0°－30°，第二平滑曲面段221的弧面半径可依据横梁200的高度进行选择。

本实施例还提供了一种船舶，其包括上述横梁端部结构。

因此，本实施例提供的船舶，具有上述横梁端部结构的所有优点，可减小用于制造横梁200、内壳板400及横向强框300的板厚，降低制造成本。

综上所述，本实用新型公开了一种横梁端部结构及船舶，其克服了传统的船舶中的横梁端部结构的诸多技术缺陷。本实施例提供的横梁端部结构及船舶，可减小用于制造横梁200、内壳板400及横向强框300的板材厚度，进而，降低制造成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种横梁端部结构，其特征在于，包括固定于船舶的横梁(200)的肘板(500)，所述肘板(500)还与船舶的甲板(100)固定连接，所述肘板(500)由上而下往所述横梁(200)的尾端倾斜。

2.根据权利要求1所述的横梁端部结构，其特征在于，所述肘板(500)与所述甲板(100)之间的夹角α与船舶的内壳板(400)与所述甲板(100)之间的夹角γ相等。

3.根据权利要求1或2所述的横梁端部结构，其特征在于，所述肘板(500)背离所述横梁(200)的一端分为主体段(510)和尾段(520)，所述主体段(510)为直线，所述尾段(520)为凹弧线，所述尾段(520)的上端与所述主体段(510)平滑过渡相接，下端与所述甲板(100)相接。

4.根据权利要求3所述的横梁端部结构，其特征在于，所述肘板(500)的顶端与所述横梁(200)的顶端平齐。

5.根据权利要求1或2所述的横梁端部结构，其特征在于，所述横梁(200)包括与所述甲板(100)相连接的腹板和连接于所述腹板的上端面的面板(230)，所述腹板包括横梁主体(210)和横梁趾端(220)，所述横梁趾端(220)的上端面具有由上而下往所述横梁趾端(220)的尾端延伸的第一平滑曲面段，所述第一平滑曲面段的上端与所述横梁主体(210)的上端面相切；

所述面板(230)的尾端与所述第一平滑曲面段的下端存在间距，所述面板(230)的尾端切线与所述甲板(100)之间的夹角范围为10°－20°。

6.根据权利要求5所述的横梁端部结构，其特征在于，所述横梁趾端(220)的上端面还具有由上而下往所述横梁趾端(220)的尾端延伸的第二平滑曲面段(221)，且所述第二平滑曲面段(221)为凹弧，所述第二平滑曲面段(221)的上端与所述第一平滑曲面段的下端相接，所述第二平滑曲面段(221)的下端与所述甲板(100)相接；

所述第二平滑曲面段(221)的上端的切线与所述甲板(100)之间的夹角大于所述第一平滑曲面段的下端的切线与所述甲板(100)之间的夹角。

7.根据权利要求6所述的横梁端部结构，其特征在于，所述第一平滑曲面段包括由上而下依次设置的凸弧段(222)和凹弧段(223)；所述凸弧段(222)的上端与所述横梁主体(210)的上端面相切，下端与所述凹弧段(223)平滑过渡；

所述面板(230)的尾端延伸至所述凹弧段(223)的中部；或，所述第一平滑曲面段还包括第一平面段(224)，所述凹弧段(223)与所述第二平滑曲面段(221)通过所述第一平面段(224)相接，所述凹弧段(223)与所述第一平面段(224)相切，所述面板(230)由上而下延伸至所述第一平面段(224)的中部。

8.根据权利要求7所述的横梁端部结构，其特征在于，所述凸弧段(222)与所述凹弧段(223)之间通过第二平面段(225)相接。

9.根据权利要求7所述的横梁端部结构，其特征在于，所述凹弧段(223)的上端的切线与所述甲板(100)之间的夹角范围为60°－80°，所述凹弧段(223)的下端的切线与所述甲板(100)之间的夹角范围为10°－20°；

和/或，所述第二平滑曲面段(221)的上端的切线与所述甲板(100)之间的夹角范围为50°－85°，所述第二平滑曲面段(221)的下端的切线与所述甲板(100)之间的夹角范围为0°－30°。

10.一种船舶，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的横梁端部结构。

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