CN213262824U - 一种基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构，包括支撑于大圆弧压弯板的第一纵桁和第二纵桁，支撑纵桁第一纵桁和第二纵桁的第一肘板和第二肘板；大圆弧压弯板与底边舱斜底板连接区域设第一纵桁，与内底板连接区域设第二纵桁；第一纵桁和第二纵桁中线位置设加强用强框，强框两侧设第一肘板和第二肘板；第一肘板由底边舱斜底板最近的第三纵骨开始，指端削斜连于竖向支撑的内底边纵桁的纵骨处；第二肘板用圆弧型接内底纵桁和内底板最近第四纵骨。本发明采用桁架式结构有效实现了应力传递，减少焊接、打磨工作量，有效提高疲劳强度同时，增大了油水分界面，有效控制腐蚀，简化建造、加工工艺，提高了工作效率，具有成本低、强度高优点。

Description

一种基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构

技术领域

本发明涉及船舶设计，更具体地说，涉及下折角采用压弯圆弧(圆弧半径大于400mm)型的油船的改进。

背景技术

随着海运市场的不断发展，油船安全性越来越受到重视。有统计资料表明，船长大于200m的船，其损坏总数的70％可归类于疲劳损坏，而将近一半的疲劳损坏是由焊接型下折角受到腐蚀，继而遭受到破坏。传统的压弯型圆弧下折角的半径大多为150mm，如图1所示，这种压弯下折角通常应用于吨位小于5万吨的船舶，大于5万吨的船舶由于下折角的应力较大，将不再适用。

发明内容

本发明提供了一种基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构，其目的旨在增加油水分离面的面积，同时提高疲劳强度，简化建造工艺，提高结构的安全性。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构，包括支撑于大圆弧压弯板的第一纵桁和第二纵桁，以及支撑纵桁第一纵桁和第二纵桁的第一肘板和第二肘板；所述大圆弧压弯板的半径R1，400mm≤R1≤1200mm；所述大圆弧压弯板与底边舱斜底板连接区域设置所述第一纵桁；所述大圆弧压弯板与内底板连接区域设置所述第二纵桁；平行设置的所述第一纵桁和所述第二纵桁，分别位于内底纵桁两侧，距离为A，100mm＜A≤0.5R1；所述第一纵桁和第二纵桁的中线位置设置加强用强框，高度为200～300mm，向前和向后延伸，且位于所述强框两侧设置第一肘板和第二肘板，距离为B，200mm＜B≤300mm。

其中，增设的第一纵桁结构和第二纵桁结构能够有效的限制大圆弧压弯板的局部位移。第一纵桁结构向前和向后延伸距离B，且前后设置第一肘板；第二纵桁结构向前和向后延伸距离B，且前后设置第二肘板，200mm＜B≤300mm。

所述第一肘板由所述底边舱斜底板上最邻近的第三纵骨开始，采用圆弧R3过度，800≤R3≤1500mm，指端削斜连接于竖向支撑的所述内底边纵桁的纵骨处，削斜角度为30°；所述第二肘板采用圆弧型连接所述内底纵桁和所述内底板的最邻近第四纵骨；所述第二肘板圆弧的R2满足，500mm≤R2≤1000mm。

第一肘板和第二肘板有效的对第一纵桁和第二纵桁起到支撑作用。结构第一纵桁和第二纵桁，以及第一肘板和第二肘板相互支撑，形成桁架式结构，对大圆弧压弯板的强度和疲劳起到加强作用。所述大圆弧压弯板的半径400mm≤R1≤1200mm，加强的桁架结构为对称结构，中心点为大圆弧压弯板与内底边纵桁的交点。

优选方式下，所述纵桁弯圆弧位移最大处(通过数值计算得到)。

优选方式下，第一纵桁与内底边纵桁的夹角为50°～60°，第二纵桁与内底边纵桁的夹角为10°～20°。

本发明的桁架式加强结构，尤其适用于压弯圆弧板半径超过400mm的船舶，本发明采用桁架式结构有效的实现了应力的传递，减少焊接、打磨工作量。本发明在有效提高疲劳强度的同时，增大了油水分界面，有效的控制了腐蚀，简化了建造、加工工艺，提高了工作效率，具有成本低、强度高的优点。

附图说明

图1是现有技术半径为150mm的圆弧压弯船舶的横剖面示意图。

图2是本发明基于大圆弧压弯下折角船舶的横剖面示意图。

图3是图2所示桁架式船体加强结构示意图。

图4是图3所示桁架式船体加强结构的仰视图。

其中：1、舱斜底板，2、内底板，3、大圆弧压弯板，4、内底纵桁，5、第一纵桁，6、第二纵桁，7、第一肘板，8、第二肘板，9、加强强框，10、第三纵骨，11、第四纵骨。

具体实施方式

如附图2-4所示，本发明基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构。大圆弧压弯下折角的加强结构包括支撑于大圆弧压弯板3的第一纵桁5和第二纵桁6，以及支撑纵桁第一纵桁5和第二纵桁6的第一肘板7和第二肘板8。

所述大圆弧压弯板3的半径R1，400mm≤R1≤1200mm；

所述底边舱斜底板1与大圆弧压弯板3连接区域增设的纵桁5；内底板2与大圆弧压弯板3连接区域增设的纵桁6；

第一纵桁5和第二纵桁6到内底纵桁4的距离A相等，100mm＜A≤0.5R1。

第一纵桁5和第二纵桁6的中心线为所加强的强框9，高度为200～300mm，向前和向后延伸，且设置第一肘板7和第二肘板8，肘板距离所加强强框9的距离为B，200mm＜B≤300mm。

增设的纵桁结构5和纵桁结构6能够有效的限制大圆弧压弯板的局部位移。

所述纵桁结构5向前和向后延伸距离B，且前后设置一个肘板7；纵桁结构6向前和向后延伸距离B，且前后设置一个肘板8，200mm＜B≤300mm。

所述肘板7由底边舱斜底板1上最邻近的第三纵骨10开始，采用圆弧过度，800≤R3≤1500mm，指端削斜连接于竖向支撑的内底边纵桁4的纵骨处，削斜角度为30°；

所述肘板8采用圆弧型连接内底纵桁4和内底板2的最邻近第四纵骨11，图中，500mm≤R2≤1000mm。

第一肘板7和第二肘板8有效的对第一纵桁5和第二纵桁6起到支撑作用。结构第一纵桁5和第二纵桁6，以及第一肘板7和第二肘板8相互支撑，形成桁架式结构，对大圆弧压弯板的强度和疲劳起到加强作用。

所述大圆弧压弯板的半径400mm≤R1≤1200mm，加强的桁架结构为对称结构，中心点为大圆弧压弯板3与内底边纵桁4的交点。

所述纵桁5和纵桁6设置于压弯圆弧板3位移最大处(此位置可以通过数值计算得到)，纵桁5与内底边纵桁4的夹角为50°～60°，纵桁6与内底边纵桁的夹角为10°～20°。

本发明主要针对图1中所示船舶做的改进。采用增大圆弧半径的下折角，使得圆弧半径大于400mm，这种大圆弧半径的船舶可以增大油水分界面的面积，有效的控制了下折角的腐蚀，并且采用桁架式结构进行加强，有效的增加了力的传递，提高疲劳年限。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构，其特征在于，包括支撑于大圆弧压弯板(3)的第一纵桁(5)和第二纵桁(6)，以及支撑纵桁第一纵桁(5)和第二纵桁(6)的第一肘板(7)和第二肘板(8)；

所述大圆弧压弯板(3)的半径R1，400mm≤R1≤1200mm；

所述大圆弧压弯板(3)与底边舱斜底板(1)连接区域设置所述第一纵桁(5)；所述大圆弧压弯板(3)与内底板(2)连接区域设置所述第二纵桁(6)；

平行设置的所述第一纵桁(5)和所述第二纵桁(6)，分别位于内底纵桁(4)两侧，距离为A，100mm＜A≤0.5R1；

所述第一纵桁(5)和第二纵桁(6)的中线位置设置加强强框(9)，高度为200～300mm，向前和向后延伸，且位于所述强框(9)两侧设置第一肘板(7)和第二肘板(8)，距离为B，200mm＜B≤300mm；

所述第一肘板(7)由所述底边舱斜底板(1)上最邻近的第三纵骨(10)开始，采用圆弧R3过度，800≤R3≤1500mm，指端削斜连接于竖向支撑的所述内底纵桁(4)的纵骨处，削斜角度为30°；

所述第二肘板(8)采用圆弧型连接所述内底纵桁(4)和所述内底板(2)的最邻近第四纵骨(11)；所述第二肘板(8)圆弧的R2满足，500mm≤R2≤1000mm。

2.根据权利要求1所述基于大圆弧压弯下折角的桁架式船体加强结构，其特征在于，所述第一纵桁(5)与所述内底纵桁(4)的夹角为50°～60°，所述第二纵桁(6)与所述内底纵桁(4)的夹角为10°～20°。

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