本發(fā)明涉及一種帶鑰匙孔的縱骨貫穿孔結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

30萬(wàn)噸及以上的超大型油船均具有雙層底結(jié)構(gòu)，用于裝載壓載水，以調(diào)整船舶航行時(shí)的浮態(tài)。壓載艙內(nèi)的壓載水，需要根據(jù)船舶的裝載情況適時(shí)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)船舶空載(貨艙空)時(shí)，雙層底壓載艙內(nèi)就必須裝滿壓載水；而當(dāng)船舶滿載(貨艙滿)時(shí)，壓載艙內(nèi)的壓載水就必須打空。另外，為了防止和盡量減少有害水生物和病原體通過船舶壓載水的轉(zhuǎn)移而破壞港口的生態(tài)環(huán)境，國(guó)際海事組織要求船舶必須進(jìn)行壓載水交換。即：船舶在進(jìn)入目的港之前，需在公海上將隨船攜帶的始出港的壓載水打出，再在公海上裝載清潔海水。

超大型油船雙層底結(jié)構(gòu)中，內(nèi)、外底均為縱骨架式，如圖1所示，其中包括內(nèi)底板1和船底板2，內(nèi)底板1上分布有內(nèi)底縱骨101，船底板2上分布有船底縱骨201。如圖2、3、4所示，內(nèi)底縱骨101和船底縱骨201穿過肋板3，肋板3上需開設(shè)貫穿孔301(也稱切口)。常規(guī)貫穿孔301一側(cè)為直線并與上部的半圓弧相切，另一側(cè)下端帶扇形孔。為了使雙層底壓載艙內(nèi)水流暢通，節(jié)省打壓載和清艙時(shí)間，肋板3上船底縱骨貫穿孔的補(bǔ)板4均做成不落地形式，即補(bǔ)板4下緣與船底板2有一定的距離，該距離一般不超過100mm。由于船底縱骨貫穿孔301的補(bǔ)板不落地，存在的空隙導(dǎo)致肋板3結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部凹坑，凹坑轉(zhuǎn)角處302可能會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。另外，由于船底縱骨貫穿孔301一側(cè)下端帶有扇形孔303，導(dǎo)致肋板3與船底縱骨201之間的角焊縫和肋板3與船底板2之間的角焊縫不能連續(xù)施工，這兩條焊接在扇形孔處均需進(jìn)行包角焊，因此不利于勞動(dòng)生產(chǎn)率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有貫穿孔轉(zhuǎn)角處易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象、以及扇形孔的結(jié)構(gòu)使得需要包角焊而不利于勞動(dòng)生產(chǎn)率的缺陷，而提供了一種帶鑰匙孔的縱骨貫穿孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供了一種帶鑰匙孔的縱骨貫穿孔結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)在于，其包括一T字形結(jié)構(gòu)的貫穿孔，所述貫穿孔為適合T字形縱骨貫穿的開式切口，所述貫穿孔的一側(cè)下端開設(shè)有一外凸的Ω形鑰匙孔，所述Ω形鑰匙孔與所述貫穿孔的補(bǔ)板設(shè)置在所述貫穿孔的T字形結(jié)構(gòu)的同一側(cè)，而T字形結(jié)構(gòu)的另外一側(cè)的下端開設(shè)有一切角，所述補(bǔ)板的下邊緣與所述船底板的距離為100～150mm。

較佳地，所述切角的尺寸為10mm×10mm。

較佳地，所述貫穿孔的輪廓由線段和弧段構(gòu)成，上部有3個(gè)四分之一的圓弧，其中兩個(gè)為R50mm，一個(gè)為R100mm，下部?jī)蓚?cè)為直線，一側(cè)拐角設(shè)有所述Ω形鑰匙孔，另一側(cè)下部設(shè)有所述切角。

較佳地，所述Ω形鑰匙孔由一段30mm長(zhǎng)的線段和半徑為R30mm、R100mm的兩個(gè)弧段構(gòu)成。

本發(fā)明中，為了增加貫穿孔處的剪切強(qiáng)度，在有Ω形鑰匙孔的一側(cè)設(shè)置一塊補(bǔ)板，補(bǔ)板的設(shè)置目的是通過補(bǔ)板將T字形縱骨與肋板連接起來(lái)，Ω形鑰匙孔的另一側(cè)將與T字形縱骨的腹板直接焊接。

較佳地，所述貫穿孔的切口高度H等于T字形縱骨的腹板高度h_w和T字形縱骨的面板厚度t_f之和再加上50mm，下口寬度B為T字形縱骨的面板寬度b加上T字形縱骨的腹板厚度t_w之和再加上15mm。

較佳地，所述Ω形鑰匙孔的上邊緣至船底板的高度為85mm，軟趾高為15mm。

較佳地，所述補(bǔ)板的厚度與所述肋板的厚度相同，所述補(bǔ)板的上邊高度比T字形縱骨的腹板高度h_w低50mm。

當(dāng)流水孔面積滿足要求時(shí)，所述補(bǔ)板的下邊緣距離所述船底板的距離可為100mm。

較佳地，所述補(bǔ)板與所述肋板的連接方式為搭接，搭接寬度b_c不小于50mm，同時(shí)也不大于60mm。

較佳地，所述補(bǔ)板與T字形縱骨的腹板直接焊接的一側(cè)為直線形式，與肋板搭接的一側(cè)，上邊角為R30的圓弧，下邊角為一個(gè)斜切角，斜切角寬度為60mm，高度為35mm。

在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明提供的帶鑰匙孔的縱骨貫穿孔結(jié)構(gòu)尤其適用于超大型油船雙層底肋板，且可兼做壓載艙流水孔用。本發(fā)明采用Ω形鑰匙孔的結(jié)構(gòu)形式，可避免貫穿孔轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)應(yīng)力集中，因此可提高船體構(gòu)件的疲勞壽命和使用年限；并進(jìn)一步擴(kuò)大補(bǔ)板下緣與船底板之間的距離，可增加雙層底壓載艙內(nèi)的流水孔面積，減少打壓載水和清艙的時(shí)間；此外，以10mm×10mm的切角代替原來(lái)的R100扇形孔，使船底縱骨與肋板連接的一側(cè)的角焊縫成為連接角焊縫，可以提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的雙層底結(jié)構(gòu)橫剖面圖；

圖2為現(xiàn)有的雙層底肋板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有的船底縱骨常規(guī)貫穿孔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為現(xiàn)有的船底縱骨常規(guī)切口及補(bǔ)板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實(shí)施例1中帶Ω鑰匙孔的貫穿孔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例1中帶Ω鑰匙孔的貫穿孔及補(bǔ)板結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

實(shí)施例1

下面以某32萬(wàn)超大型油輪(VLCC)為例，說(shuō)明具體實(shí)施方式。

第一步：在船底板上布置船底縱骨，確定船底縱骨之間的間距；

第二步：選取船底縱骨的結(jié)構(gòu)形式，如T形結(jié)構(gòu)；

第三步：選取船底縱骨的材質(zhì)；

第四步：根據(jù)規(guī)范要求計(jì)算船底縱骨的幾何尺寸，如T形船底縱骨的面板厚度和寬度、腹板的厚度和高度；

第五步：根據(jù)規(guī)范要求和有限元分析，得出橫向強(qiáng)構(gòu)件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)尺寸，如肋板的板厚等；

第六步：根據(jù)計(jì)算得到的船底縱骨尺寸和已確定的縱骨間距，在雙層底肋板上設(shè)計(jì)出T形結(jié)構(gòu)貫穿孔；

第七步：根據(jù)要求計(jì)算需要的流水孔面積，決定補(bǔ)板下緣至船底板的距離；

第八步：根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙為船底縱骨、雙層底肋板等船體構(gòu)件建模；

第九步：為船底縱骨、肋板等船體構(gòu)件下料；

第十步：組合船底縱骨成T字形縱骨，焊接；

第十一步：下料肋板，并切割船底縱骨貫穿孔等；

第十二步：現(xiàn)場(chǎng)安裝船底縱骨、肋板和補(bǔ)板，焊接成船體分段。

如圖5、圖6所示，本實(shí)施例為一款帶Ω形鑰匙孔的適用于T字形縱骨201貫穿的貫穿孔301，其輪廓由線段和弧段構(gòu)成，上部有3個(gè)四分之一的圓弧(兩個(gè)為R50，一個(gè)為R100)，下部?jī)蓚?cè)為直線，一側(cè)拐角有一個(gè)形似側(cè)立的Ω形鑰匙孔，另一側(cè)下部為10mm×10mm切角。為了增加貫穿孔301處的剪切強(qiáng)度，在有Ω形鑰匙孔的一側(cè)將設(shè)置一塊補(bǔ)板4，通過補(bǔ)板4將T字形縱骨201與肋板3連接起來(lái)，另一側(cè)將與T字形縱骨201的腹板直接焊接。切口的高度H等于T字形縱骨201的腹板高度h_w和面板厚度t_f之和再加上50mm，下口寬度B為T字形縱骨201的面板寬度b加上T字形縱骨201的腹板厚度t_w之和再加上15mm。下口Ω形鑰匙孔的上邊緣至船底板2的高度為85mm，軟趾高為15mm。Ω形鑰匙孔由一段30mm長(zhǎng)的線段和半徑為R30、R100的兩個(gè)弧段構(gòu)成。切口的補(bǔ)板4的厚度與肋板3同厚，補(bǔ)板4上邊高度比T字形縱骨201的腹板高度h_w低50mm，下口距船底板2的高度為100～150mm。當(dāng)流水孔面積滿足要求時(shí)，該距離可為100mm。補(bǔ)板4與肋板3的連接方式為搭接，搭接寬度b_c不得小于50mm，也不必大于60mm。補(bǔ)板與T字形縱骨201的腹板直接焊接的一側(cè)為直線形式，與肋板3搭接的一側(cè)，上邊角為R30的圓弧，下邊角為一個(gè)斜切角，斜切角寬度為60mm，高度為35mm。

本發(fā)明通過采用鑰匙孔的結(jié)構(gòu)形式，避免貫穿孔轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；適當(dāng)增加了船底縱骨貫穿孔補(bǔ)板與船底外板之間的間隙，以增加雙層底壓載艙內(nèi)的流水孔面積；取消了貫穿孔下端的扇形孔，使船底縱骨與肋板連接的一側(cè)的角焊縫成為連接角焊縫，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。