陳丹

摘要：船體的建造和設(shè)計(jì)是一項(xiàng)冗長(zhǎng)而細(xì)致的工程。船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是根據(jù)客戶的具體需要進(jìn)行的。只有根據(jù)客戶的實(shí)際需要，船舶設(shè)計(jì)人員才能清楚地設(shè)想船體的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)度。它具有明確的設(shè)計(jì)框架，為后續(xù)的制造工程奠定了基礎(chǔ)，有助于處理設(shè)計(jì)和施工階段。各種細(xì)節(jié)。本文論述了船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中的一些細(xì)節(jié)問題，并對(duì)施工中的一些細(xì)節(jié)問題提出了相應(yīng)的解決方案，以期提高船舶制造的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；細(xì)節(jié)處理

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求

船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求包括以下幾個(gè)方面：可靠性、可用性、技術(shù)性和維修。其中最重要的是可靠性要求，為船舶完成任務(wù)提供了依據(jù)?？煽啃砸?guī)定了結(jié)構(gòu)必須滿足的應(yīng)力、變形、穩(wěn)定性和動(dòng)力特性。目前，這些要求主要體現(xiàn)在相關(guān)規(guī)范和規(guī)則中。他們是在理論計(jì)算和分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)多年航運(yùn)經(jīng)驗(yàn)制定出來的，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前明確設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

加工主要涉及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以便于制造和保證質(zhì)量。為了充分利用自動(dòng)焊機(jī)，減少裝配，提高勞動(dòng)效率，鋼材間距不宜過小。為了降低施工成本，應(yīng)盡可能使用軋制型鋼或標(biāo)準(zhǔn)型鋼。

可用性主要由船東提出，如艙口尺寸不宜過小，以避免形狀噪聲的裝卸效率，客船船體總變形不宜過大，以避免乘客恐慌。這些問題應(yīng)該在設(shè)計(jì)中加以考慮。

滿足上述條件的船體結(jié)構(gòu)不是唯一的。設(shè)計(jì)水平的主要衡量指標(biāo)是工程造價(jià)。無論業(yè)主還是船廠都注重經(jīng)濟(jì)效益，因此結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)減少材料消耗，便于制造。減輕了重量，相應(yīng)地提高了速度、耐久性和泵送力。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮重量和成本。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程

船體結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。它由許多部件組成。它們相互連接，相互作用。理想的方法是統(tǒng)一設(shè)計(jì)整個(gè)結(jié)構(gòu)。但這是非常困難的，至少目前是這樣。為了使設(shè)計(jì)得以進(jìn)行，根據(jù)結(jié)構(gòu)各部分的功能和它們之間的連接特點(diǎn)，如船舶的縱向，船體可分為多個(gè)子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)和橫向結(jié)構(gòu)、首尾結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)等。實(shí)際上，在施工結(jié)束時(shí)，船舶也會(huì)分段檢查。這些子結(jié)構(gòu)相互作用，它們的組合決定了船體梁的特性，這些特性在設(shè)計(jì)前是未知的，但都與設(shè)計(jì)有關(guān)。

此外，船體上的載荷也非常復(fù)雜，這不僅是由于海浪的隨機(jī)性和對(duì)船舶的動(dòng)力影響，還因?yàn)橄喈?dāng)一部分載荷是由結(jié)構(gòu)本身的重量產(chǎn)生的，這很難提前準(zhǔn)確計(jì)算。由于船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，決定了船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)艱巨，不能一次完成。完整，整個(gè)設(shè)計(jì)是一個(gè)循環(huán)、迭代、從粗到細(xì)的過程。

3船體的分段接口工作當(dāng)中的細(xì)節(jié)優(yōu)化處理

3.1分段式的輔助支撐

在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮后期的施工工作，并為后續(xù)的混凝土施工提供相應(yīng)的輔助支撐。船體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常與船舶檢驗(yàn)人員和施工人員進(jìn)行溝通，全面聽取各部門的意見。應(yīng)注意利用輔助支撐提高船舶質(zhì)量，探索如何科學(xué)、準(zhǔn)確、完美地完成船舶高質(zhì)量分項(xiàng)工程。在出口貫通設(shè)計(jì)中，在保證船舶施工質(zhì)量的前提下，應(yīng)考慮船舶的便捷性。設(shè)計(jì)人員必須正確認(rèn)識(shí)輔助支撐的意義和價(jià)值，確保輔助支撐的數(shù)量足夠，從而為船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工打下良好的基礎(chǔ)。

3.2船體裝配的細(xì)節(jié)

傳統(tǒng)造船中，船體分段界面多為P型，其特點(diǎn)是重心不穩(wěn)定。因此，在以后的裝配過程中，分段部分必須依靠輔助設(shè)備的支撐，以保證安裝的平穩(wěn)和順利。這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過程中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)之一，不僅直接影響船舶生產(chǎn)效率，而且對(duì)制造安全也有一定的影響。目前。為了保證安裝的穩(wěn)定性，我國(guó)船舶工業(yè)將P型分段方式改為R型分段方式。該分段法簡(jiǎn)化了關(guān)閉操作的操作。裝配時(shí)，只有角焊才能完成焊接接頭的裝配。這種分段方法不僅可以大大提高焊接速度，而且可以提高船體的穩(wěn)定性，保證船舶的安全。

3.3船體舾裝的細(xì)節(jié)

船舶舾裝工藝可分為分段舾裝、泊位舾裝和碼頭舾裝三部分。裝備在造船中起著關(guān)鍵作用。船體舾裝應(yīng)特別注意分段舾裝的結(jié)構(gòu)。一般來說，客艙包括上下平臺(tái)和雙層底。當(dāng)雙底被分割時(shí)，前臂和外板通常比雙底高10到15厘米。分段法對(duì)舾裝設(shè)備有一定的影響。如果嚴(yán)格改進(jìn)舾裝細(xì)節(jié)，可以在很大程度上降低舾裝成本。艙壁接口處可安裝一塊臨時(shí)面板，位于船艙底部上方約100厘米處。這樣可以大大減少舾裝泊位的工作量，優(yōu)化貨輪底部的分段。

4改進(jìn)通焊孔的細(xì)節(jié)

貫穿焊孔是船用構(gòu)件上的一個(gè)小孔，使焊縫順利通過構(gòu)件。通焊孔一般較小，但形式多變。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)船舶的具體使用情況設(shè)置通孔。在以往的船體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常通過肋片上的焊接孔進(jìn)行設(shè)計(jì)，但貨艙肋片沒有固定，因此經(jīng)常需要增加貨艙肋片。隨著肋骨數(shù)量的增加，船舶制造工作量增加或減少，施工難度相應(yīng)增加。因此，在通過焊接孔進(jìn)行設(shè)置時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)置，更加詳細(xì)地考慮，盡量避免使用補(bǔ)片，減少不必要的材料消耗，有效地提高船舶裝配效率。

5防堆積板細(xì)節(jié)的處理

防堆垛板通常位于船艙圍堰的拐角處。它的作用是防止散貨堆積。然而，貨艙的角落是一個(gè)壓力區(qū)，這是危險(xiǎn)的。因此，在設(shè)置疊板時(shí)，我們必須處理細(xì)節(jié)。在機(jī)艙轉(zhuǎn)角處可設(shè)置一些落板，從根本上避免貨物隨意堆放，減少防堆放板的負(fù)荷。防疊板位于高應(yīng)力位置。設(shè)計(jì)師應(yīng)注意力對(duì)機(jī)艙的影響。因此，橋面的防疊板位置必須平滑，以盡量減小應(yīng)力的影響。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)船舶的實(shí)際情況設(shè)置甲板與甲板的距離，以有效降低應(yīng)力的影響。

6肘板端部細(xì)節(jié)的處理

肘板端部的詳細(xì)處理是船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件中最需要注意的問題。一般來說，原過渡彎管經(jīng)常與開倉(cāng)機(jī)承重部分基礎(chǔ)部分的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突。在船舶運(yùn)行過程中，主甲板和肘板端部的焊縫容易斷裂。一般情況下，工作人員通過艙口護(hù)舷側(cè)壁完成縱彎過渡，避免了結(jié)構(gòu)沖突，進(jìn)一步降低了船體施工難度，保證了船體的技術(shù)強(qiáng)度。在處理肘板端部的細(xì)節(jié)時(shí)，設(shè)計(jì)者必須遵守船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定。只有這樣才能使肘板端部處理的效果達(dá)到完美。

7測(cè)探管的底部沖擊板細(xì)節(jié)的處理

一般來說，傳統(tǒng)方式安裝的測(cè)深管底艙上的測(cè)深墊必須安裝在倉(cāng)底。在這種情況下，船艙底部用作外底部。在滿足必要的定位條件之前，必須等待測(cè)深管的位置固定。此后，施工難度大幅度提高，工期延長(zhǎng)，工程效率降低，對(duì)整個(gè)船艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性提出了質(zhì)疑。因此，我們必須處理測(cè)深管底部沖擊板的細(xì)節(jié)。為了解決這個(gè)細(xì)節(jié)問題，可以改變測(cè)深臺(tái)的位置。如果在安裝前將測(cè)深墊放在測(cè)深管的底部，只需在測(cè)深管底部開一個(gè)長(zhǎng)孔，即可輕松滿足測(cè)深作業(yè)的要求。在船體施工中，現(xiàn)在可以在地面上完成測(cè)深臺(tái)的安裝，在船艙內(nèi)不能完成測(cè)深臺(tái)的安裝，這可以大大減少工作量，有助于提高船體的施工效率，縮短施工周期。

結(jié)語

在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造過程中，對(duì)細(xì)節(jié)的處理往往決定著船體工程的整體質(zhì)量，甚至決定著船體的使用壽命。每種結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)直接影響造船效率、船體結(jié)構(gòu)和船舶質(zhì)量。因此，重視造船工程中的細(xì)節(jié)，完善這些細(xì)節(jié)的處理方法，認(rèn)真、全面地考慮船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造中的細(xì)節(jié)，是從業(yè)人員在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造中成功工作的基礎(chǔ)。只有確?？茖W(xué)合理地處理這些細(xì)節(jié)，才能為整個(gè)船體結(jié)構(gòu)的預(yù)裝配打下良好的基礎(chǔ)。為了保證船舶的質(zhì)量和使用壽命，真正提高船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工水平。

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[3]顧天一，楊明敏.船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建造細(xì)節(jié)處理研究[J].科技展望，2017.

（作者單位：大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司）