[发明专利]一种无支柱甲板板架的设计方法

摘要

本发明公开了一种无支柱甲板板架的设计方法，具体步骤如下：判断待设计的板架是否满足本设计方法的条件；确定板架主向梁间距s和交叉梁间距S；求解计及两向梁相互支持影响的最大交叉梁长度Lm；采用板架载荷分配原则计算主向梁剖面模数W₀；按照主向梁承受全部载荷计算主向梁剖面模数W₁；比较板架交叉梁长度L与Lm的大小，确定设计方法。本发明提供了一种通用的设计方法，能够方便快捷的指导两舷无钢制围壁的大型无支柱甲板板架的设计工作；设计方法简单明了，对设计者的理论水平以及设计经验要求很低；设计效率高，大大降低设计成本，缩短设计时间；经大量实例验证，按此方法设计的结构其强度均能满足规范要求。

主权项

1.一种无支柱甲板板架的设计方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)判断待设计的板架是否满足本设计方法的条件；本设计方法的适用条件包括：所述板架为内河船上层建筑甲板板架；板架交叉梁长度L与主向梁长度l的关系为：l≤L≤2.5l；板架交叉梁两端至少向两相邻舱室延伸一个强框架，达到刚性固定要求；主向梁两端无相邻舱室，即主向梁两端为自由支持；(2)确定板架主向梁间距s和交叉梁间距S；所述主向梁间距s和交叉梁间距S均为1.8‑2.5m；(3)求解计及两向梁相互支持影响的最大交叉梁长度Lm；Lm≤(50sl3)0.25  (式1)其中s‑主向梁间距，m；l‑主向梁长度，m；(4)采用板架载荷分配原则计算主向梁剖面模数W0；按照板架载荷分配假设：其中a为板格短边长度，b为板格长边长度，Qa为板格短边边界上的载荷，Qb为板格长边边界上的载荷；式中：Q0为载荷分配后的总载荷，M0为最大弯矩；(5)按照主向梁承受全部载荷计算主向梁剖面模数W1；式中：Q1为主向梁承受总载荷，M1为最大弯矩；(6)比较板架交叉梁长度L与最大交叉梁长度Lm的大小，确定设计方法；当L≤Lm时，主向梁剖面模数按线型差值法求得；当L＝l，W＝W0；当L＝Lm，W＝W1；交叉梁按主向梁规格选取；当L>Lm时，取主向梁剖面模数W>W1；求解箱型主向梁剖面模数Wx及数量n；数量系数剖面模数Wx＝α0.5W1   (式10)；n往大取整；选取交叉梁中点处强横梁作为箱型主向梁；交叉梁端部0.2L区域规格等同箱型主向梁规格，实际长度延伸至最近的一根主向梁位置；(7)支柱规格选取：计算主支柱支撑宽度内的总压力Q：Q＝9.81hla     (式11)；式中h为甲板计算压头高度，m；l为主向梁长度，m；a‑主支柱间距，m；按两端刚性固定单跨梁计算主支柱支撑梁的总剖面模数W2：计算主支柱剖面模数W3：W3＝0.6W2  (式14)；计算短支柱剖面模数W4：式中l0为短支柱长度，m；(8)其它构件按《钢制内河船舶建造规范》计算选取。