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第五章保证满足船舶的强度条件第一节船舶强度概述考点1：船舶强度概念及分类1. 船舶装载轻货时，主要考虑船体的（）。
A. 横强度B. 纵强度C•局部强度D.扭转强度2. 船舶结构抵抗各种内力和外力作用的能力称为（）。
A. 浮性B. 稳性C•船体强度D.船舶抗沉性3. 杂货船营运中主要应考虑的船舶强度为（）。
①总纵强度；②扭转强度；③局部强度；④总强度；⑤横强度。
A. ①③B. ①②③C•①②③④D.①②③④⑤4按照船舶所受外力的分布和船体结构变形范围的不同，将船舶强度分为（）A. 纵强度和横强度B. 总强度和局部强度C•总强度和扭转强度D.横强度和扭转强度5. 按照船舶所受外力分布的走向和船体结构变形的方向不同，将船舶强度分为（）。
A. 纵强度、横强度和局部强度B. 总强度、局部强度和扭转强度C. 总强度、扭转强度和纵强度D. 横强度、扭转强度和纵强度6. 纵骨架式结构对船舶的（）有利。
A. 纵向强度B. 横向强度C•局部强度D.以上都是第二节考点 1 船舶产生纵向变形的原因1. 船舶纵向强度是指船舶结构抵抗（）。
A. 船体沿船宽方向发生损坏及变形的能力）变形B. 各层甲板沿船长方向发生扭曲变形的能力C •船体沿船长方向产生剪切及弯曲变形的能力D.载荷和水压力作用保持不损坏和不发生很大变形的能力2. 作用于船体上的外力主要包括（ ）。
A. 重力B. 浮力C. 惯性力D. A 和 B3. 船舶纵向变形的原因是船舶重力和浮力（ ）。
A. 大小不等B. 不作用于同一垂线上C. 沿船长方向各区段内并不处处相等D. 船体结构尺寸不足4. 由于船舶重力和浮力（ ），从而导致船舶纵向产生变形。
A. 大小不等B. 不作用于同一垂线上C •沿船长方向各区段内存在差值D.船体结构尺寸不足5. 由于船舶重力和浮力（ ），从而导致船舶纵向产生变形。
A. 沿船长方向分布规律不一致B. 不作用于同一垂线上C •大小不等D.船体结构尺寸不足6. 由于重力和浮力沿船长方向各区段内其大小不相等， 由此导致船舶（A. 横向B. 纵向C. 垂向D. 以上均可能7. 引起船舶纵向变形的主要原因是（ ）。
船体强度与结构设计复习材料绪论1。
船体强度：是研究船体结构安全性的科学.2。
结构设计的基本任务：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构建的尺寸和连接方式,在保证具有充足的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能.3。
全船设计过程:分为初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。
4.结构设计应考虑的方面：①安全性;②营运适合性;③船舶的整体配合性；④耐久性；⑤工艺性;⑥经济性。
5.极限状态：是指在一个或几个载荷的作用下，一个结构或一个构件已失去了它应起的各种作用中任何一种作用的状态.第一章引起船体梁总纵弯曲的外力计算1.船体梁：在船体总纵强度计算中,通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁。
2.总纵弯曲:船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲。
3.总纵强度：船体梁抵抗总纵弯曲的能力。
4.引起船体梁总纵弯曲的主要外力：重力与浮力。
5.船体梁所受到的剪力和弯矩的计算步骤：①计算重量分布曲线平p(x)；②计算静水浮力曲线bs（x)；③计算静水载荷曲线qs(x）=p（x)-bs(x）；④计算静水剪力及弯矩：对③积分、二重积分;⑤计算静波浪剪力及弯矩：⑥计算总纵剪力及弯矩：④+⑤。
6.重量的分类：①按变动情况来分：不变重量（空船重量)、变动重量(装载重量）；②按分布情况来分：总体性重量（沿船体梁全场分布）、局部性重量(沿船长某一区段分布)。
7.静力等效原则:①保持重量的大小不变；②保持重心的纵向坐标不变；③近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。
8.浮力曲线：船舶在某一装载情况下，描述浮力沿船长分布状况的曲线.9.载荷曲线：在某一计算状态下，描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线。
10.载荷、剪力和弯矩之间的关系:①零载荷点与剪力的极值相对应、零剪力点与弯矩的极值相对应；②载荷在船中前后大致相等，故剪力曲线大致是反对成的，零点靠近船中，在首尾端约船长的1/4处具有最大正、负值;③两端的剪力为零，弯矩曲线在两端的斜率为零(与坐标轴相切）。
第一节 船舶总纵强度一、船舶强度基本概念1. 船舶强度：船舶结构抵抗内外力而不致破环的能力。
2. 船舶强度种类⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎩纵强度总强度横强度船舶强度扭转强度局部强度 二、船舶总纵强度1. 总纵强度概述1)船舶漂浮在水面上，受到重力和浮力的作用，就整个船体看总重力与总浮力是平衡的。
但实际上在船体长度每一段上其重力与浮力是不平衡的。
由于这种重力与浮力沿着船长方向分布不均，使船体产生了纵向弯曲。
2)船体上每一段重力与浮力的差值就是实际作用在船体上的负荷。
船体正是由于负荷的作用而产生了剪力和弯矩。
剪力最大值在距首尾约1/4船长附近；最大弯矩值则在船中附近。
3)船体纵向变形的两种形式：中拱(Hogging)船体中部上拱的弯曲状态(受正弯矩作用)。
中垂(Sagging)船体中部下垂的弯曲状态(受负弯矩作用)。
2. 总纵强度的校核1)许用切力：按“许用剪切应力、横剖面对水平中和轴的惯性矩、横剖面水平中和轴以上有效构件对中和面的静矩、计算横剖面水平中和轴处舷侧外板或纵舱壁的厚度以及波浪切力”计算的许用静水切力。
许用弯矩：按“许用弯曲应力、甲板或龙骨处的剖面模数、局部构件折减系数以及波浪弯矩”计算的许用静水弯矩。
2)校核各横剖面的静水切力和静水弯矩3)当不需要校核切力时 船中静水弯矩：1[()]2SLi i i i i i M W x P x B x '=∑⋅+∑⋅-∑⋅ (,)i i m f P x d =∑⋅分别令SM '取S M ±(船中许用静水弯矩)、0、LS M ±(空船许用静水弯矩)，绘制以载荷对船中弯矩i i P x ∑⋅为纵坐标，平均型吃水m d 为横坐标的强度曲线图。
4)经验方法(拱垂值)(1)拱垂值2F A M d d d δ+=- ，则： 当0δ>时，船舶呈中拱变形；当0δ<时，船舶呈中垂变形。
(2)纵强度校验方法 当01200bpL δ≤<，纵强度处于有利状态； 当1200800bpbp L L δ≤<，纵强度处于正常状态； 当800600bpbp L L δ≤<，纵强度处于极限状态； 当600bpL δ≥，纵强度处于危险状态。
第一节 船舶总纵强度
一、船舶强度基本概念
1. 船舶强度：船舶结构抵抗内外力而不致破环的能力。
2. 船舶强度种类
⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎩
纵强度总强度横强度船舶强度扭转强度局部强度 二、船舶总纵强度
1. 总纵强度概述
1)船舶漂浮在水面上，受到重力和浮力的作用，就整个船体看总重力与总浮力是
平衡的。
但实际上在船体长度每一段上其重力与浮力是不平衡的。
由于这种重力与浮力沿着船长方向分布不均，使船体产生了纵向弯曲。
2)船体上每一段重力与浮力的差值就是实际作用在船体上的负荷。
船体正是由于负荷的作用而产生了剪力和弯矩。
剪力最大值在距首尾约1/4船长附近；最大弯矩值则在船中附近。
3)船体纵向变形的两种形式：
中拱(Hogging)船体中部上拱的弯曲状态(受正弯矩作用)。
中垂(Sagging)船体中部下垂的弯曲状态(受负弯矩作用)。
2. 总纵强度的校核
1)许用切力：按“许用剪切应力、横剖面对水平中和轴的惯性矩、横剖面水平中
和轴以上有效构件对中和面的静矩、计算横剖面水平中和轴处舷侧
外板或纵舱壁的厚度以及波浪切力”计算的许用静水切力。
许用弯矩：按“许用弯曲应力、甲板或龙骨处的剖面模数、局部构件折减系数
以及波浪弯矩”计算的许用静水弯矩。
2)校核各横剖面的静水切力和静水弯矩
3)当不需要校核切力时 船中静水弯矩：1[()]2S
Li i i i i i M W x P x B x '=∑⋅+∑⋅-∑⋅ (,)i i m f P x d =∑⋅
分别令S
M '取S M ±(船中许用静水弯矩)、0、LS M ±(空船许用静水弯矩)，绘制以载荷对船中弯矩i i P x ∑⋅为纵坐标，平均型吃水m d 为横坐标的强度曲线图。
4)经验方法(拱垂值)
(1)拱垂值2
F A M d d d δ+=- ，则： 当0δ>时，船舶呈中拱变形；
当0δ<时，船舶呈中垂变形。
(2)纵强度校验方法 当01200bp
L δ≤<，纵强度处于有利状态； 当1200
800bp
bp L L δ≤<，纵强度处于正常状态； 当800600bp
bp L L δ≤<
，纵强度处于极限状态； 当600bp
L δ≥，纵强度处于危险状态。
三、船舶总体布置对总纵强度的影响
1. 弯矩特性曲线
尤其注意中机型船满载、尾机型船轻载或空船压载航行时的中拱变形。
2. 采取的措施
1)货物配置
2)压载水安排
3)油水的分配及使用
四、保证船舶总纵强度的经验方法
1. 按舱容比例分配各舱载货重量；
2. 合理分配中途港货物：中途港货物批量大时，应按舱容比例分配；当批量不大时，
不能过于集中，应间舱安排；
3. 装卸货物中尽量均衡各舱的装卸进度。
4. 不同总体布置
第二节 船舶局部强度
一、局部强度概述
1. 船体结构抵抗局部变形和破坏的能力叫局部强度。
有时局部性的破坏也会导致全船的破坏，因此实际工作中，一定要注意甲板、平
台、舱底、舷侧和舱口盖的局部强度问题。
2. 局部强度的表示方法
1)均布载荷(kPa)
均布载荷是指作用在载荷部位上货的物重力均匀分布在某一较大面积上，如固体散货或液体散货均匀装于舱室内，使甲板或舱底所受压力相同。
2)集中载荷(kN)
集中载荷是指货物重力集中作用在一个较小的特定面积上，如重大件货的底脚、支架等。
特定面积是指向该区域下的承重构件(如甲板纵桁)施加集中压力的骨材(如甲板纵骨或横梁)之间的面积。
3)车辆甲板负荷
4)堆积负荷
堆积载荷是指集装箱船载箱部位上作用在底座处的集装箱重量。
二、局部强度的校核方法
1. 'd d p p ≤实际负荷量允许负荷量
2. 实际负荷量
''9.819.81d d P h p p A SF
=⨯=⨯或 3. 允许负荷量
1)查船舶资料
2)经验方法估算 9.819.81d C D
H p H SF γ=⨯
=⨯⨯ 式中：
H ：货舱高度，对上甲板来说，重结构船取1.5m ，轻结构船取1.2m 。
C γ：货物装载率，一般取0.723/t m ，对满足重货加强的底舱，可取1.23/t m 。
三、例题
1. 在无全船积载因数S.F 资料的情况下，对于轻结构的船舶来说，其上甲板允许均
布负荷不得超过 8.48 kPa 。
2. 某轮装载一件50t 的长方形重货于甲板上，甲板允许负荷量为24.525 kPa ，则甲
板上的衬垫面积最少为202m。
3. 某船底舱高度为6.5m，货舱容积为34503
m，允许负荷量Pd=78.48 kPa，上层装载S.F=1.53/
m t的B货1200吨，则船m t的A货1500吨，下层装载S.F=0.9 3/
舶局部强度符合要求。
四、保证局部强度的经验方法
1. 考虑到船龄、船体强力构件的锈蚀等，计算允许负荷量时应保留一定的安全量；
2. 配载时，尽量使货物重量均布；
3. 重货尽可能不扎位装载并加以适当的衬垫；
4. 舱盖上不装载重货，如必要应严格按其能承受的负荷装载。
五、作业(六)
1. 某船底舱高7.1m，舱容21403
m t，求该舱室最大允
m，拟装载的杂货S.F=1.133/
许装货高度。
2. 某轮N0.2舱二层舱高为
3.65m，底舱高7.32m，现拟在二层舱装载钢板
(S.F=0.43/
m t)4.0m，上层装载水泥m t)2.2m；底舱下层装载钢管(S.F=1.63/
(S.F=0.93/
m t)2.3m，试校核二层甲板和底舱底板的局部强度是否满足要求?
3. 某轮装运自重100t的圆柱形重件一件，重件上有8个2.5×l2
m的木墩，拟将此重件装在上甲板(单位面积允许负荷量为2.02
/t m)，则要使上甲板强度满足要求，至少应再加相同的木墩多少个？。
