玻璃鋼船體及玻璃鋼船的製作方法
2023-09-16 05:52:25 1
玻璃鋼船體及玻璃鋼船的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種玻璃鋼船體，其包括骨架、底板、艙壁、甲板板及舷側板；骨架包括龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁；龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁均包括由鋼構成的鋼結構及包覆鋼結構的玻璃鋼層，鋼結構為籠狀結構或單根鋼材。該玻璃鋼船體具有更好的抗彎、抗拉強度；有效地確保用其構造的大型玻璃鋼船能夠在大風大浪中安全地航行。此外，本發明還提供一種由上述玻璃鋼船體構造的玻璃鋼船。
【專利說明】玻璃鋼船體及玻璃鋼船
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種以非金屬材料結構為特點的船體及船，具體地說，涉及一種改進了骨架結構的玻璃鋼船體及由該玻璃鋼船體構造的玻璃鋼船。
【背景技術】
[0002]玻璃鋼船是指用玻璃鋼作為船體結構主要材料的船，玻璃鋼是一種以玻璃纖維為增強材料，樹脂作為粘接劑的非金屬複合材料，具有比重小、易成形、表面光順及色彩鮮豔等優點，用其製成的船體具有耐腐蝕、維修費用低及自重輕等特點。
[0003]但是，由於玻璃鋼的剛性模量比較低，用其製作出大型玻璃鋼船在中拱、中垂、縱扭狀態下的抗彎、抗拉強度均偏低，難以確保其在大風大浪中安全航行。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的是提供一種玻璃鋼船體，旨在提高玻璃鋼船體的抗彎、抗拉強度；
本發明的另一目的是提供一種由上述玻璃鋼船體構造的玻璃鋼船。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供的玻璃鋼船體包括骨架、底板、艙壁、甲板板及舷側板；骨架包括龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁；其中，龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁均包括鋼結構及包覆鋼結構的玻璃鋼層，鋼結構為籠狀結構或單根鋼材，即，骨架中的上述每一種構件可根據船體強度要求來選擇採用籠狀結構或單根鋼材作為其鋼結構。
[0006]由以上方案可見，由鋼構成的鋼結構對整個玻璃鋼船體起到支撐作用，使整個船體具有很好的抗彎、抗拉強度；有效地確保由該結構玻璃鋼船體構造的玻璃鋼船能夠在大風大浪中安全地航行。
[0007]具體的方案為底板、艙壁、甲板板及舷側板均包括由鋼構成的網狀結構及包覆網狀結構的玻璃鋼層；網狀結構與鋼結構固定連接。
[0008]由以上方案可見，由鋼構成的鋼結構與網狀結構固定連接一起對整個玻璃鋼船體起到支撐作用，使整個船體具有更好的抗彎、抗拉強度。
[0009]一個優選的方案為上述骨架還包括與肋骨相交成一銳角的舷側斜肋及與強橫梁相交成一銳角的甲板斜梁，即，舷側斜肋均不與肋骨及舷側縱桁平行，甲板斜梁均不與強橫梁及甲板縱桁平行；舷側斜肋及甲板斜梁均包括由鋼構成的鋼結構及包覆鋼結構的玻璃鋼層，鋼結構為籠狀結構或單根鋼材，即，甲板斜梁與舷側斜肋可根據船體強度要求來選擇採用籠狀結構或單根鋼材為其鋼結構；舷側斜肋與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰肋骨或橫艙壁及肋骨連接；甲板斜梁與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰強橫梁或橫艙壁及強橫梁連接。
[0010]由以上方案可見，通過增加舷側斜肋及甲板斜梁，可以提高甲板與舷側的結構強度，從而提高整個玻璃鋼船體的抗彎、抗拉強度。
[0011〕 更優選的方案為舷側斜肋及甲板斜梁均為內中空結構。降低玻璃鋼船體的自重及減少船體材料的使用。
[0012]另一個優選的方案為龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁均為內中空結構。降低玻璃鋼船的自重及減少船體材料的使用。
[0013]為了實現上述另一目的，本發明提供的玻璃鋼船包括玻璃鋼船體、動力裝置及上層建築；其中，玻璃鋼船體包括骨架、底板、艙壁、甲板板及舷側板；骨架包括龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁；其中，龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁均包括由鋼構成的鋼結構及包覆鋼結構的玻璃鋼層，鋼結構為籠狀結構或單根鋼材，即，骨架中的上述每一種構件可根據船體強度要求來選擇採用籠狀結構或單根鋼材為其鋼結構。
[0014]具體的方案為底板、艙壁、甲板板及舷側板均包括由鋼構成的網狀結構及包覆網狀結構的玻璃鋼層；網狀結構與鋼結構固定連接。
[0015]一個優選的方案為上述骨架還包括與肋骨相交成一銳角的舷側斜肋及與強橫梁相交成一銳角的甲板斜梁，即，舷側斜肋均不與肋骨及舷側縱桁平行，甲板斜梁均不與強橫梁及甲板縱桁平行；舷側斜肋及甲板斜梁均包括由鋼構成的鋼結構及包覆鋼結構的玻璃鋼層，鋼結構為籠狀結構或單根鋼材，即，舷側斜肋與甲板斜梁可根據船體強度要求來選擇採用籠狀結構或單根鋼材為其鋼結構；舷側斜肋與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰肋骨或橫艙壁及肋骨連接；甲板斜梁與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰強橫梁或橫艙壁及強橫梁連接。
[0016]更優選的方案為舷側斜肋及甲板斜梁均為內中空結構。
[0017]另一個優選的方案為龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁均為內中空結構。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為玻璃鋼船體第一實施例的底板結構示意圖；
圖2為玻璃鋼船體第一實施例的甲板結構示意圖；
圖3為玻璃鋼船體第一實施例舷側上的舷側斜肋分布示意圖；
圖4為玻璃鋼船體第一實施例甲板上的甲板斜梁分布示意圖；
圖5為圖3中4局部放大圖；
圖6為圖5的8-8剖視圖；
圖7為玻璃鋼船體第一實施例底板上骨架的分布示意圖；
圖8為玻璃鋼船體第一實施例甲板上略去甲板斜梁的骨架分布示意圖；
圖9為玻璃鋼船體第一實施例艙壁中鋼筋分布不意圖；
圖10為玻璃鋼船體第一實施例甲板縱桁橫截面示意圖；
圖11為玻璃鋼船體第一實施例龍骨橫截面示意圖；
圖12為玻璃鋼船體第一實施例甲板板橫截面示意圖；
圖13為玻璃鋼船體第四實施例中籠狀結構橫截面示意圖；
圖14為玻璃鋼船體第五實施例甲板縱桁橫截面示意圖；
圖15為玻璃鋼船體第六實施例中舷側上的骨架分布示意圖；
圖16為玻璃鋼船體第七實施例甲板上骨架的分布示意圖；
圖17為玻璃鋼船體第八實施例甲板板橫截面示意圖。
[0019]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0020]本發明主要是對現有玻璃鋼船的船體進行改進，以提高玻璃鋼船體的抗彎、抗拉強度，確保由該結構船體構造的大型玻璃鋼船能夠在大風大浪中航行的安全性，以下各實施例僅對玻璃鋼船體的結構進行說明，玻璃鋼船的其他部分根據現有設計規範進行設計。
[0021]玻璃鋼船體第一實施例
本例以設計一艘主要參數如下的玻璃鋼船船體進行說明:總長37.60米、水線長35.16米、全寬7.00米、型寬6.50米、型深2.80米及設計吃水2.38米。
[0022]玻璃鋼船體由骨架、底板、艙壁、舷側板及甲板板構成，骨架由龍骨、旁龍骨、肋板、舷側縱桁、舷側縱骨、舷側斜肋、肋骨、甲板縱桁、甲板縱骨、強橫梁、橫梁及甲板斜梁構成。
[0023]參見圖1，底板11上安裝有多塊橫艙壁21和多塊肋板26。
[0024]參見圖2，甲板12上布置有多個艙口 311及與艙口 311相匹配的艙口蓋312，構成甲板12通向艙室的通道；甲板12的甲板板下安裝有多塊橫艙壁21和多根強橫梁22。
[0025]參見圖3，舷側14上布置有多根與肋骨相交成一銳角的舷側斜肋23，即舷側斜肋23與肋骨及舷側縱桁均不平行，兩橫艙壁21間的兩根舷側斜肋23交叉形成X型且與橫艙壁21固定連接。
[0026]參見圖4，甲板12的甲板板下安裝有多根與強橫梁22相交成一銳角的甲板斜梁25，即甲板斜梁25與強橫梁22及甲板縱桁均不平行；兩相鄰橫艙壁21間的兩根甲板斜梁25交叉形成X型且與橫艙壁21固定連接；橫艙壁21與強橫梁22之間的兩根甲板斜梁25交叉形成X型且與橫艙壁21及強橫梁22固定連接。
[0027]參見圖5及圖6，舷側斜肋23由鋼筋焊接成的籠狀鋼結構及包覆鋼結構的玻璃鋼層構成；4根直徑為6毫米的鋼筋234及沿鋼筋234的長度方向布置的多個長方形鋼筋圈232焊接成籠狀結構，4根鋼筋234布置於鋼筋圈232的4個頂角上，在鋼結構內外包覆一層玻璃鋼層231及玻璃鋼層233，玻璃鋼層231及玻璃鋼層233間填充玻璃鋼，從而構成具有腔室235的內中空結構，玻璃鋼層的總厚度為12毫米，鋼結構的舷側斜肋23提高船體的結構強度，以抵抗來自橫向水壓力及縱向彎曲力，內中空結構降低了船體自重及船體材料用量。
[0028]甲板斜梁25與舷側斜肋23具有橫截面相似的結構；只是尺寸大小按具體設計要求確定。
[0029]參見圖7，在底板11上安裝有與肋板26相正交的龍骨261及旁龍骨262。
[0030]參見圖8，甲板12的甲板板下安裝有與強橫梁22相正交的甲板縱桁272。
[0031]參見圖9，橫艙壁21由多根鋼筋151焊接成的網狀結構及包覆網狀結構的玻璃鋼層構成。
[0032]參見圖10，甲板縱桁272由鋼筋焊接成的籠狀鋼結構及包裹鋼結構的玻璃鋼層構成，4根直徑為6毫米的鋼筋2724與沿鋼筋2724的長度方向布置的多個長方形鋼筋圈2722焊接成籠狀結構，並在鋼結構內外包覆一層玻璃鋼層2721及玻璃鋼層2723，玻璃鋼層2721及玻璃鋼層2723間填充玻璃鋼，玻璃鋼層的總厚度為10毫米，從而構成具有腔室2725的內中空結構，鋼結構與甲板板32內由鋼筋焊接成的網狀結構固定連接。
[0033]肋骨、舷側縱桁及強橫梁22具有與甲板縱桁272橫截面相似的結構，只是尺寸大小按具體設計要求確定。
[0034]參見圖11，龍骨261由鋼筋焊接成的籠狀鋼結構及包裹鋼結構的玻璃鋼層構成，4根直徑為6毫米的鋼筋2614與沿鋼筋2614的長度方向布置的多個長方形鋼筋圈2612焊接成籠狀結構，並在鋼結構內外包覆一層玻璃鋼層2611及玻璃鋼層2613，玻璃鋼層2611及玻璃鋼層2613間填充玻璃鋼，玻璃鋼層的總厚度為14毫米，從而構成具有腔室2615的內中空結構，籠狀結構與底板11內由鋼筋焊接成的網狀結構固定連接。鋼筋圈2612中與甲板平行的鋼筋段長度與與甲板相正交的鋼筋段長度之比大於該比例在甲板縱桁及舷側斜肋中的比值。
[0035]肋板26具有與龍骨261橫截面相似的結構，只是尺寸大小按具體設計要求確定。
[0036]參見圖12，甲板板32由鋼筋焊接成的網狀結構及包覆網狀結構的玻璃鋼層構成，由直徑為6毫米的橫向鋼筋324及直徑為6毫米的縱向鋼筋322交錯焊接形成網狀結構，並在網狀結構上下包覆上玻璃鋼層321及下玻璃鋼層323，在上玻璃鋼層321及下玻璃鋼層323間填充玻璃鋼層，玻璃鋼層的總厚度為12毫米。
[0037]橫艙壁21、舷側縱骨、甲板縱骨、橫梁及底板11具有與甲板板32橫截面相似的結構；只是尺寸大小按具體設計要求確定。
[0038]玻璃鋼船體第二實施例
作為對本發明玻璃鋼船體第二實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船體第一實施例的不同之處進行說明。
[0039]採用直徑為4毫米的鋼筋替代上述實施例中直徑為6毫米的鋼筋。
[0040]玻璃鋼船體第三實施例
作為對本發明玻璃鋼船體第三實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船體第一實施例的不同之處進行說明。
[0041]根據船形及排水量，部分強橫梁及甲板縱桁具有與龍骨相似的橫截面結構。
[0042]玻璃鋼船體第四實施例
作為對本發明玻璃鋼船體第四實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船體第一實施例的不同之處進行說明。
[0043]參見圖13，籠狀鋼結構由6根鋼筋41與沿鋼筋41長度方向布置的多個正六邊形鋼筋圈42焊接成，其內外包覆玻璃鋼層43及玻璃鋼層44，玻璃鋼層43與玻璃鋼層44間填充玻璃鋼，且形成具有腔室45的內中空結構。
[0044]玻璃鋼船體第五實施例
作為對本發明玻璃鋼船體第五實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船體第一實施例的不同之處進行說明。
[0045]參見圖14，甲板縱桁5中鋼結構為單根鋼筋51，鋼筋51與甲板板532內的鋼筋固定連接，在鋼筋51外包裹形成有具有內腔室53的玻璃鋼層52。
[0046]玻璃鋼船體第六實施例
作為對本發明玻璃鋼船體第六實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船體第一實施例的不同之處進行說明。
[0047]參見圖15，舷側614上布置有多根與肋骨624相交成一銳角的舷側斜肋623，兩相鄰橫艙壁621間的兩根舷側斜肋623交叉形成X型且與橫艙壁621固定連接；兩相鄰肋骨624間的兩根舷側斜肋623交叉形成X型且肋骨624固定連接；肋骨624與橫艙壁621間的兩根舷側斜肋623交叉形成X型且與橫艙壁621及肋骨624固定連接。
[0048]玻璃鋼船體第七實施例
作為對本發明玻璃鋼船體第七實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船體第一實施例的不同之處進行說明。
[0049]參見圖16，甲板712的甲板板下安裝有多根與強橫梁722相交成一銳角的甲板斜梁725 ；兩相鄰橫艙壁721間的兩根甲板斜梁725交叉形成X型且與橫艙壁721固定連接；兩相鄰強橫梁722間的兩根甲板斜梁725交叉形成X型且與強橫梁722固定連接；橫艙壁721與強橫梁722之間的兩根甲板斜梁725交叉形成X型且與橫艙壁721及強橫梁722固定連接。
[0050]玻璃鋼船體第八實施例
作為對本發明玻璃鋼船體第八實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船體第一實施例的不同之處進行說明。
[0051]參見圖17，甲板板832由鋼筋焊接成的網狀結構及包覆網狀結構的玻璃鋼層替換為由鋼筋焊接成的籠狀結構81及包裹籠狀結構81的玻璃鋼層82構成，籠狀結構81由4根直徑為4毫米的鋼筋812與沿鋼筋812的長度方向布置的多個長方形鋼筋圈811焊接成。
[0052]玻璃鋼船第一實施例
本例玻璃鋼船具有玻璃鋼船體、動力設備及上層建築。其中，玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第一實施例。
[0053]玻璃鋼船第二實施例
作為對本發明玻璃鋼船第二實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船第一實施例的不同之處進行說明。
[0054]玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第二實施例。
[0055]玻璃鋼船第三實施例
作為對本發明玻璃鋼船第三實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船第一實施例的不同之處進行說明。
[0056]玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第三實施例。
[0057]玻璃鋼船第四實施例
作為對本發明玻璃鋼船第四實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船第一實施例的不同之處進行說明。
[0058]玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第四實施例。
[0059]玻璃鋼船第五實施例
作為對本發明玻璃鋼船第五實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船第一實施例的不同之處進行說明。
[0060]玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第五實施例。
[0061]玻璃鋼船第六實施例
作為對本發明玻璃鋼船第六實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船第一實施例的不同之處進行說明。
[0062]玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第六實施例。
[0063]玻璃鋼船第七實施例
作為對本發明玻璃鋼船第七實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船第一實施例的不同之處進行說明。
[0064]玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第七實施例。
[0065]玻璃鋼船第八實施例
作為對本發明玻璃鋼船第八實施例的說明，以下僅對與上述玻璃鋼船第一實施例的不同之處進行說明。
[0066]玻璃鋼船體為使用上述玻璃鋼船體第八實施例。
[0067]上述各實施例中，各個構件可以預製好後，剝開對應位置處的玻璃鋼層，再進行焊接成整個船體結構；也可以將整個骨架結構焊接好後，再進行鋪設玻璃鋼層。
[0068]上述各實施例中的結構適合於大噸位的玻璃鋼船體，對於小噸位的玻璃鋼船體，其可省略舷側板、底板、艙壁等板型結構中的鋼筋及小骨架結構。
[0069]本發明的構思主要是通過構造由鋼焊接成鋼結構為支撐結構的船體，以提高玻璃鋼船體的抗彎、抗拉強度；對於大噸位船體，通過由鋼焊接成的網狀結構與鋼結構的結合為支撐結構，從而提高大噸位船體的抗彎、抗拉強度；根據本構思，鋼的橫截面形狀及尺寸，玻璃鋼層的厚度還具有多種顯而易見的變化，鋼結構及網狀結構的形狀與材料並不局限於上述各實施例中的鋼筋。
【權利要求】
1.玻璃鋼船體，包括骨架、底板、艙壁、甲板板及舷側板，所述骨架包括龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁； 其特徵在於: 所述龍骨、所述肋板、所述舷側縱桁、所述肋骨、所述甲板縱桁及所述強橫梁均包括鋼結構及包覆所述鋼結構的玻璃鋼層，所述鋼結構為籠狀結構或單根鋼材。
2.根據權利要求1所述玻璃鋼船體，其特徵在於: 所述底板、所述艙壁、所述甲板板及所述舷側板均包括由鋼構成的網狀結構及包覆所述網狀結構的玻璃鋼層； 所述網狀結構與所述鋼結構固定連接。
3.根據權利要求1或2所述玻璃鋼船體，其特徵在於: 所述骨架還包括與所述肋骨相交成一銳角的舷側斜肋及與所述強橫梁相交成一銳角的甲板斜梁，所述舷側斜肋及所述甲板斜梁均包括鋼結構及包覆所述鋼結構的玻璃鋼層，所述鋼結構為籠狀結構或單根鋼材； 所述舷側斜肋與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰肋骨或橫艙壁及肋骨連接； 所述甲板斜梁與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰強橫梁或橫艙壁及強橫梁連接。
4.根據權利要求3所述玻璃鋼船體，其特徵在於: 所述舷側斜肋及所述甲板斜梁均為內中空結構。
5.根據權利要求1或2所述玻璃鋼船體，其特徵在於: 所述龍骨、所述肋板、所述舷側縱桁、所述肋骨、所述甲板縱桁及所述強橫梁均為內中空結構。
6.玻璃鋼船，包括玻璃鋼船體、動力裝置及上層建築； 所述玻璃鋼船體包括骨架、底板、艙壁、甲板板及舷側板，所述骨架包括龍骨、肋板、舷側縱桁、肋骨、甲板縱桁及強橫梁； 其特徵在於: 所述龍骨、所述肋板、所述舷側縱桁、所述肋骨、所述甲板縱桁及所述強橫梁均包括鋼結構及包覆所述鋼結構的玻璃鋼層，所述鋼結構為籠狀結構或單根鋼材。
7.根據權利要求6所述玻璃鋼船，其特徵在於: 所述底板、所述艙壁、所述甲板板及所述舷側板均包括由鋼構成的網狀結構及包覆所述網狀結構的玻璃鋼層； 所述網狀結構與所述鋼結構固定連接。
8.根據權利要求6或7所述玻璃鋼船體，其特徵在於: 所述骨架還包括與所述肋骨相交成一銳角的舷側斜肋及與所述強橫梁相交成一銳角的甲板斜梁，所述舷側斜肋及所述甲板斜梁均包括鋼結構及包覆所述鋼結構的玻璃鋼層，所述鋼結構為籠狀結構或單根鋼材； 所述舷側斜肋與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰肋骨或橫艙壁及肋骨連接； 所述甲板斜梁與兩相鄰橫艙壁、兩相鄰強橫梁或橫艙壁及強橫梁連接。
9.根據權利要求8所述玻璃鋼船體，其特徵在於: 所述舷側斜肋及所述甲板斜梁均為內中空結構。
10.根據權利要求6或7所述玻璃鋼船，其特徵在於:所述龍骨、所述肋板、所述舷側縱桁、所述肋骨、所述甲板縱桁及所述強橫梁均為內中空結構。
【文檔編號】B63B5/00GK104494778SQ201510009945
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月8日 優先權日:2015年1月8日
【發明者】梁明森, 梁榮宇 申請人:梁明森, 梁榮宇