[科普中國(guó)]-上甲板

簡(jiǎn)介

甲板一般是單層板架結(jié)構(gòu)，按骨架設(shè)置形式可分為縱骨架式和橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)。甲板上有貨艙口、機(jī)艙口等大開(kāi)口及相關(guān)的建筑，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。作用在甲板骨架上的力主要有船體總縱彎曲引起的拉伸或壓縮應(yīng)力，甲板上貨物、人員、設(shè)備及涌上甲板的波浪等橫向載荷。連續(xù)的上甲板主要承受總縱彎曲應(yīng)力，所以大型船舶普遍采用縱骨架式結(jié)構(gòu)；下甲板主要承受橫向載荷，因此大多采用橫骨架式結(jié)構(gòu)。2

結(jié)構(gòu)類型甲板板甲板板的長(zhǎng)邊大多數(shù)沿船長(zhǎng)方向布置，只有在首尾端和大艙口之間，才做橫向布置。為保證強(qiáng)度，板的端接縫都避開(kāi)艙口端部。

有多層甲板時(shí)，主甲板在保證船體總縱強(qiáng)度中作用最大，其板最厚。在同一層甲板中，由于縱彎時(shí)受力大小不同，中部甲板厚于首尾部甲板。主甲板上與舷側(cè)相連接的板列稱甲板邊板，常是甲板中最厚的一列板，要求保持一定的寬度，不允許有較大的開(kāi)孔，即使小的開(kāi)孔也應(yīng)予以加強(qiáng)。

甲板上常有各種大大小小的開(kāi)口，如機(jī)艙口、貨艙口、人孔、梯口等。開(kāi)口破壞了甲板縱向的連續(xù)性，并且易于在轉(zhuǎn)角處造成應(yīng)力集中，導(dǎo)致甲板產(chǎn)生裂縫。所以，角隅處的結(jié)構(gòu)要適當(dāng)加強(qiáng)，并將艙口四角做成拋物線形或橢圓形。3

橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)由甲板板、橫梁、強(qiáng)橫梁、甲板縱桁和肘板組成，有艙口時(shí)則設(shè)艙口端梁和半橫梁(圖1)。橫梁與肋骨在同一肋骨剖面內(nèi)，由球扁鋼和不等邊角鋼制成，橫梁與肋骨用梁肘板連接。在甲板開(kāi)口處，橫梁中斷于艙口縱桁處，并與之可靠連接。甲板縱桁由焊接丁字梁制成，在橫艙壁處間斷，并用肘板或加大尺寸與橫艙壁牢固連接。甲板縱桁的腹板上開(kāi)孔供橫梁貫通，強(qiáng)橫梁和艙口端均為焊接丁字梁，艙口端梁設(shè)在艙口橫向圍板的位置，其下方有時(shí)設(shè)置支柱。3

縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)由甲板板、甲板縱桁、甲板縱骨、強(qiáng)橫梁、艙口端梁和肘板組成(圖2)。

數(shù)量較多的甲板縱骨為球扁鋼或不等邊角鋼，沿船長(zhǎng)方向設(shè)置，連續(xù)通過(guò)強(qiáng)橫梁腹板上的開(kāi)口，間斷于橫艙壁處，并用肘板與之連接?？v骨是縱向強(qiáng)力構(gòu)件，直接承受縱彎時(shí)的拉力和壓力。同時(shí)，縱骨支持甲板板，承受甲板上貨物、設(shè)備的重量及甲板上浪時(shí)的水壓力。每隔幾檔肋距設(shè)置強(qiáng)橫梁，并用梁肘板連接于肋骨。在無(wú)強(qiáng)橫梁的肋骨上端，設(shè)舷側(cè)加強(qiáng)肘板。甲板縱桁及艙口端梁的結(jié)構(gòu)與橫骨架式相同。

為了防止在風(fēng)暴天氣航行時(shí)海浪沖上甲板，并保障船上人員的安全，通常在上甲板舷邊設(shè)置舷墻(圖3)。舷墻由舷墻板、支撐肘板及扶手等構(gòu)件組成。舷墻板安裝在舷頂列板的上方，但不能與舷頂列板堅(jiān)固連接。它用支撐肘板固定在甲板上，不是抵抗總縱彎曲的結(jié)構(gòu)，其下部開(kāi)有一系列長(zhǎng)孔，以便迅速泄除甲板積水。在橫梁位置，每隔幾檔肋距設(shè)置支撐肘板，上部扶手由扁鋼、球扁鋼或不等邊角鋼制成。3

甲板結(jié)構(gòu)件縱向構(gòu)件①甲板縱桁。甲板縱桁是甲板結(jié)構(gòu)中，沿船長(zhǎng)方向布置的縱向強(qiáng)構(gòu)件，常用剖面尺寸較大的組合T形材制成。甲板縱桁作為橫梁的支點(diǎn)，可以減小橫梁的尺寸，同時(shí)起著保證甲板縱向強(qiáng)度和力的傳遞作用。

沿艙口邊的縱桁稱為艙口縱桁。為了避免裝卸貨物時(shí)磨損起貨吊索，艙口縱桁通常采用組合角鋼，縱桁面板應(yīng)偏向舷側(cè)一邊，并在腹板與面板的交角處焊一圓鋼。

②甲板縱骨。甲板縱骨是縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)中采用的縱向構(gòu)件，通常用球扁鋼或不等邊角鋼制成。甲板縱骨參與總縱強(qiáng)度，能增加甲板板的穩(wěn)定性，同時(shí)承受甲板上的橫向載荷。4

橫向構(gòu)件甲板結(jié)構(gòu)中的橫向構(gòu)件統(tǒng)稱為橫梁。橫梁除了支持甲板，承受甲板上貨物、機(jī)器與設(shè)備的重力及上浪時(shí)水壓力外，同時(shí)還支撐舷側(cè)，并與肋骨及肋板組成橫向框架共同抵抗船體的橫向變形。

橫梁按其設(shè)置位置和剖面尺寸大小分為：

①普通橫梁(deck beam)。普通橫梁是橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)件，常用不等邊角鋼制成，也有用球扁鋼的。

②半梁(half beam)。舷側(cè)至艙口邊的橫梁稱為半梁，半梁的剖面尺寸與橫梁相同，因此也稱為普通半梁。它的一端與艙口縱桁用肘板相連，另一端用梁肘板與主肋骨連接。

③強(qiáng)橫梁(web beam)。強(qiáng)橫梁是在縱骨架式甲板結(jié)構(gòu)中采用的主要橫向構(gòu)件，用于支持甲板縱骨，保證橫向強(qiáng)度。在縱骨架式甲板上，一般每隔3～5個(gè)肋距裝置一強(qiáng)橫梁。在機(jī)艙和尾尖艙區(qū)域內(nèi)，強(qiáng)橫梁應(yīng)設(shè)置在舷側(cè)強(qiáng)肋骨的肋位上。強(qiáng)橫梁常用組合T形材，它不僅保證橫向強(qiáng)度，而且還作為甲板縱骨的支點(diǎn)。強(qiáng)橫梁的腹板上開(kāi)切口讓縱骨穿過(guò)，并設(shè)防傾肘板。

④艙口端橫梁(hatch end beam)。布置在艙口前后端的強(qiáng)橫梁稱為艙口端橫梁。4

肘板(knee)橫梁與肋骨和甲板縱桁必須用肘板牢固連接，以便相互傳遞作用力，并增加節(jié)點(diǎn)處的剛性。橫骨架式甲板結(jié)構(gòu)中有許多處肘板，有連接橫梁與肋骨的梁肘板(beam knee)、連接橫梁與甲板縱桁的防傾肘板等。

當(dāng)舷側(cè)為橫骨架式時(shí)，在不設(shè)強(qiáng)橫梁的肋位上，肋骨上端須裝置達(dá)到最靠邊一根甲板縱骨的肘板，如圖4所示，其中，圖(a)為肘板與肋骨對(duì)接；圖(b)為肘板與肋骨搭接。4