钢结构局部强度计算.doc

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1、钢结构局部强度计算目录绪论41强度的分类42载荷的分类43构件变形的分类54许用应力与安全因数5第一章杆件的强度和稳定性计算71.1型材剖面要素的计算71.1.1型材带板71.1.2型材剖面模数与惯性矩的计算71.2拉杆和短粗压杆的强度设计91.2.1危险点的位置91.2.2强度设计91.3压杆的稳定性计算101.3.1细长杆的稳定性计算101.3.2中小柔度压杆的稳定性计算111.3.3压杆的稳定性计算121.4杆件抗弯强度计算131.4.1强度要求131.4.2常见形式的型材受力分析13第二章板的强度计算162.1板的分类162.2刚性板的应力计

2、算162.2.1均布载荷板最大正应力的计算16第三章区域详细设计193.1外板设计193.1.1船底板193.1.2平板龙骨203.1.3舭列板203.1.4舷侧外板203.1.5舷顶列板223.2甲板设计223.2.1强力甲板223.2.2甲板边板233.2.3下层甲板233.2.4甲板外载荷243.2.5甲板横梁的剖面模数W不小于下式计算所得值253.2.6甲板纵桁263.2.7甲板纵骨263.3舱壁设计273.3.1水密舱壁273.3.2非水密舱壁设计303.4舷侧骨架设计303.4.1标准间距sb303.4.2横骨架式舷侧骨架设计303.4.

3、3纵骨架式舷侧骨架设计31附录一常用型材规格表35表1球扁钢35表2不等边角钢36表3不等边不等厚角钢39表4管形钢质支柱41表5瑞典（INEXA）公司球扁钢43表6挪威（FUNDIA）公司球扁钢45附录二肘板尺寸47表7肘板尺寸47附录三参考文献48绪论船体结构设计容是：选择合适的结构材料和结构形式，决定结构的尺寸和连接方式；在保证结构具有足够强度和安全性的前提下，使其具有最佳的技术经济性和美观性.影响船体结构强度(结构安全性)的因素主要有两方面：载荷效应和材料性能.长期以来，结构的安全性衡量标准都普遍采用确定性的许用应力法.该法以预先规定的某一计

4、算载荷为基础，利用结构剖面中的计算应力σ与许用应力［σ］相比较来检验强度是否足够.0.1强度的分类船体结构强度，按作用围可分为：总强度、区域强度（甲板强度、舱壁强度、底板强度等）和局部强度.船体结构强度，按作用形式可分为：纵向强度、横向强度和扭转强度.0.2载荷的分类1.作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷和局部性载荷.a)总体性载荷：是指引起整个船体变形或破坏的载荷和载荷效应.例如：总纵弯曲的力矩，剪力，应力及纵向扭矩b)局部性载荷：是指引起局部结构，构件的变或破坏的载荷.例如：水密试验的压力，设备不平衡造成的惯性力，局部振动

5、等.另外，货物，油，水等重力及舷外水压(静水或波浪)既能引起引起局部结构和构件的变形或破坏，又能引起总纵弯曲，扭转甚至船的断裂.2.作用在船体结构上的载荷，按载荷随时间变化的性质可分为：不变载荷，静变载荷，动变载荷和冲击载荷.a)不变载荷：是指在作用时间不改变其大小的载荷.例如：静水载荷(包括静水压力，货物压力，静水弯矩等)，水密试验时的水压等.b)静变载荷：是指载荷在作用时间有变化，但其变化的最小周期超过该受力结构的固有震动周期若干倍，又称准静态载荷.例如：波浪载荷，液体货物的晃动压力，航行中的甲板上浪等.c)动变载荷：是指在作用时间的变化周期与所

6、研究的结构响应的固有振动周期同阶.例如：螺旋桨引起的脉动压力，局部结构的强迫(机械)震动等.d)冲击载荷：是指在非常短的时间突然作用的载荷.例如船底砰击（见图）.0.3构件变形的分类当构件的承载能力不能满足载荷对其产生的应力时，该构件的存在形式会产生变化.一般情况下可以分为：屈服和断裂.屈服分为压缩、拉伸和扭转变形.0.4许用应力与安全因数许用应力是由材料本身决定的.比如说钢的密度7.85(g/cm3)，抗拉强度=1.03GPa，弹性模数E=2.1×102GPa.极限应力：材料丧失正常工作能力时的应力，称为极限应力.塑性材料的极限应力为其屈服点.脆性

7、材料的极限应力为其抗拉（压）强度.许用应力：为保证构建安全工作，需有足够的安全储备，因此把极限应力除以大于1的安全因数n作为材料的许用应力，记作，即=对于塑性材料：=；对于脆性材料：=.式中ns为屈服安全因数，nb为断裂安全因数.一般取ns=1.2~1.5；nb=2.0~2.3.许用切应力：脆性材料=（0.8~1.0）韧性材料=（0.5~0.8）第一章杆件的强度和稳定性计算1.1型材剖面要素的计算1.1.1型材带板船体结构多数骨架都是焊接在钢板上的，当骨架受力发生变形时，与它连接的板也一起参加骨架抵抗变形。因此估算骨架的承载能力，也应把一定宽度的板计

8、算在骨架剖面中，即作为它的组成部分来计算骨架梁的剖面积，惯性矩和剖面模数等几何要素，这部分板称为带板或附连翼