内底板

船舶双层底的顶板

内底板(inner bottom plating)是指船舶双层底的顶板。在正常情况下,双层底中用来装载燃油、淡水或压载水;而当船底外板损伤时,内底板要防止水进入船舱内,因此它必须是水密的。内底板与两舷舭部外板连接的列板,称内底边板。为了让人员进入双层底,在内底板上要开设人孔,并设置水密盖。货舱中的内底板常需加厚或上铺木板;如货舱内使用抓斗或铲车卸货,则更需加强。

定义
内底是双层底内侧的一层底板。设置内底的主要目的在于提高舰艇的抗沉性,因为,第一,外底板一旦破损,内底板可阻止海水进入舰艇的上部主要舱室;第二,设置内底还可以充分利用底部空间可储存油和水,这样可降低舰艇的重心,从而可提高舰艇的稳性;第三,提高了舰体结构的总强度和局部强度,特别是提高了底部板架的强度和刚度,减小了外底板的板架弯曲应力。
内底板要承受机械设备的重力,油和水舱的液体压力(注油、注水管通至上甲板,所以液体压力为内底至上甲板注水管高的水压头),板架弯曲的拉应力及总纵弯曲的拉压应力等。舰体外底板破损时,还要承受海水压力;在遇到水下爆炸时;与外底一起承受爆炸冲击波的作用等。
布置
范围与形式
内底的设置依赖于舰艇吨位大小型深等。一般小型舰艇内底只设在机舱区域,或不设内底;大、中型舰艇的内底一般由中部机舱段延伸至前后弹药舱为止。
内底的宽度一般延伸至两舷舭部,并覆盖舭列板。由于舰体舭部是易损部位,因此提高内底边板与外板的相交位置,对提高舰艇抗沉性是有利的。
内底高度一般为0.7~1.2 m左右。由于主机装置及推进轴系的高度以及机舱空间等因素的限制,一般以便于施工与检修为条件,尽量设低一些,这样对机舱等舱室布置有利。内底最小高度不应小于0.7 m,当内底与舭部外板相交处高度太小而难以施工时,应改变内底边部的形状,以增大内底舭部的空间。
内底设置形式可根据其横剖面形状和纵剖面形状分为不同的种类。从横剖面看,内底形式分为水平式、直斜(折线)式和曲线式3种,如图1所示。水平式内底结构平坦,有利于舰体内部设备的布置,但其中间与两舷的内底高相差大,而且舭部肋板高度小,强度较小,更主要的是舭部内底空间狭窄,难以施工。直斜式(折线式)可提高舭部肋板及内底板高度,可使内底板与舭列板上侧外板相交,提高了舰艇的抗损与抗沉性能。同时该结构工艺简单,便于施工,强度较好。曲线式与直斜式性能相当,只是曲线式内底大致平行于外底以曲线向两舷伸展,至舭部再转折成水平或倾斜。因为曲线的曲率较小,铺板不需加工,所以工艺性也较好,而且肋板高度均匀,强度好,采用较多。
从纵剖面来看,内底形式分为水平式、阶梯式和折线式,如图1中(b)所示。纵向水平式内底结构的连续性好,一般采用较多。阶梯式内底结构连续性较差,工艺性复杂,结构完整性也较差,若不是布置上必需,一般不用。折线式可以基本保持结构的连续性,根据布置需要可以采用,但其内底折角应设在横舱壁处。
布置要求
内底板的布置通常采用平行于中心线的纵向布置。与外板、甲板板一样,尽量利用板材规格尺寸,减少切割加工,省工省料。图2为内底板布置示意图。
内底板的边接缝与端接缝的布置原则也与外板和甲板板的布置原则相同,即避免焊缝成尖锐角相交,边接缝与纵向骨架、端接缝与肋板应相距一定距离,接缝尽量布在板格的1/4处等,从而保证结构的完整性要求。
内底的厚度由强度、工艺性和腐蚀余量确定,其横向厚度变化与下甲板板相似。但除了内底边板考虑腐蚀余量要加厚1~2 mm以外,内底中央列板作为中底桁的面板,应较其余列板加厚1~3 mm。当内底较长时,其纵向厚度变化与外板相似,即中部厚,向首尾减薄。一般在综合考虑各种因素后,要求内底板的最小厚度为:驱、护舰5 mm,小艇3~4 mm,以保证内底的多强度要求和腐蚀耐久性。
为了使内底具有较好的可达性,内底上每个舱至少应开设两个人孔,位置一般选在底舱的四角,对角布置。但为了保证强度,中央列板上不允许开人孔。人孔应设为椭圆形,且长轴沿舰体纵向。人孔需配人孔盖,并保证其紧固性。
在装载油、水等液体的底舱内底板上,还应设置液体注入管、空气管与测量管,并应适当选定这些管子的位置,以便于操作管理。
主要问题
内底舭部结构
内底两边的内底边板与舷侧外板和肋骨下端的连接是舰体结构中的重要节点,即舭部节点。舭部节点的连接形式较多,如图3所示。
舭部节点涉及内底板与外板相交的形式和肋骨与内底相连接的方法。内底板与外板相交有两种形式,即内底边板水平与外板直接相交和内底边板折宽边与外板近似垂直相交,如图3中(a)、(b)、(c)所示。这两种形式各有利弊。水平式能更好地覆盖舭部,折边式的强度与结构完整性较好。两种均可采用。肋骨与内底边板连接时,必须将肋骨腹板加高(图3中(b)),或加大肘板(图3中(a))与内底边板坚固连接。肋骨面板分两种情况:内底边板为水平式时,肋骨面板不与内底板连接,而是切角自由,以避免出现“硬点”;内底边板为折边式时,肋骨面板应与内底边板折边坚固连接,并加大肋骨面板的尺寸,光滑过渡,如图3中(c)所示。
内底终止结构
当内底在横舱壁处终止时,为了避免结构突变,产生较大应力集中,破坏结构的完整性,内底板不能在同一剖面突然全部终止,而应采取过渡措施,逐渐将内底板过渡为中内龙骨和旁内龙骨的面板,其过渡结构称为舌形面板,如图4所示。内底板终止舱壁的另一侧首先加舌形面板过渡,再变为内龙骨面板。舌形面板的长度不小于内底高度的两倍(横骨架式为2~3个肋距)。为了防止舌形面板的失稳,在其自由边缘应安置缘板镶边,并可延伸内底纵骨或加加强筋予以加强。
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