一种T型材变高梁结构设计方法技术

本发明专利技术公开了一种T型材变高梁结构设计方法，包括以下步骤：确定船舶甲板反顶区域的T型材上需要将普通甲板强梁优化为变高梁的待优化部位；根据待优化部位处安装管件的管径调整该部位原普通甲板强梁的腹板尺寸和/或面板尺寸，以将原普通甲板强梁优化为变高梁，利用有限元分析软件建模分析在相同载荷条件下变高梁的弯曲应力是否满足要求，若不满足，则调整变高梁的材质。本发明专利技术将原普通甲板强梁替换为变高梁，能够保证截面积大的风道、管路、电缆等顺利通过强梁结构，有效地解决了各类风道、管路、电缆、设备等的布置问题。设备等的布置问题。设备等的布置问题。

【技术实现步骤摘要】
一种T型材变高梁结构设计方法


[0001]本专利技术涉及船舶建造
，尤其涉及一种T型材变高梁结构设计方法。

技术介绍

[0002]船舶甲板为由甲板强梁组成的框架结构，一般情况下，船舶在设计时，考虑到各类风道、管路、电缆等布置需求，在保证船体结构强度的前提下，在甲板强梁上会设置大量的用以使风道、管路、电缆等穿过的减轻孔，这些减轻孔一般都是按照标准尺寸和间距进行设计的。在甲板强梁上设计减轻孔，不仅可以满足风道、管路、电缆等布置需求，而且对于大型邮轮这种重量控制严格的船舶，也起到了减轻船舶重量的作用。
[0003]但在船舶甲板反顶区域，风道、管路、电缆等种类繁多、尺寸规格大小不一。对于截面积较大的风道、管路、电缆而言，甲板强梁上的标准减轻孔已经无法满足其穿孔需求。其中，部分截面积稍大的风道、管路、电缆等，可以通过扩大减轻孔来满足其穿孔需求，但这会降低甲板强梁的结构强度，这时为了保证甲板强梁的结构强度不变，通常会设置一些加强，如在减轻孔周边设置一圈扁钢或局部增加腹板厚度等。对于这种扩大减轻孔的方式，减轻孔高度受限于标准强梁腹板高度，其尺寸扩大有限，只能满足部分风管的穿孔需求。对于截面积更大的风道、管路、电缆等，这时候扩大减轻孔已经满足不了结构性要求了，因此设计采用了一种变高梁的结构形式。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种T型材变高梁结构设计方法，用以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0005]一种T型材变高梁结构设计方法，具体包括以下步骤：
[0006]S1，确定船舶甲板反顶区域的T型材上需要将普通甲板强梁优化为变高梁的待优化部位；
[0007]S2，根据待优化部位处安装管件的管径调整该部位原普通甲板强梁的腹板尺寸和/或面板尺寸，以将原普通甲板强梁优化为变高梁，利用有限元分析软件建模分析在相同载荷条件下变高梁的弯曲应力是否满足要求，若不满足，则调整变高梁的材质；
[0008]将原普通甲板强梁替换为变高梁后，变高梁的梁体与管件之间需保持至少50mm的间距，且变高梁在等截面下的剖面模数应不小于原普通甲板强梁的剖面模数。
[0009]优选地，步骤S2中根据待优化部位处安装管件的管径调整该部位原普通甲板强梁的腹板尺寸和/或面板尺寸，以将原普通甲板强梁优化为变高梁的具体步骤为：
[0010]S21，根据待优化部位处安装管件的管径减小原普通甲板强梁的腹板高度；
[0011]原普通甲板强梁的腹板高度减小后，其下边缘与待优化部位处管径最大的管件之间至少保持50mm的间距；
[0012]S22，利用有限元分析软件建模分析在相同载荷条件下当前尺寸规格的甲板强梁的弯曲应力是否满足要求，若不满足，则继续调整原普通甲板强梁的腹板厚度和/或宽度，
调整完成后利用有限元分析软件建模分析其弯曲应力是否满足要求，若不满足，则调整原普通甲板强梁的面板厚度和/或宽度。
[0013]优选地，原普通甲板强梁的腹板厚度和/或宽度的调整过程与原普通甲板强梁的面板厚度和/或宽度的调整过程可同步进行。
[0014]优选地，步骤S1中T型材上需要将普通甲板强梁优化为变高梁的待优化部位是指居住舱室区域内大型风管布置位置处的甲板强梁；
[0015]大型风管是指无法从原普通甲板强梁的减轻孔中穿过并且无法从原普通甲板强梁下方穿过的风管。
[0016]优选地，步骤S1中T型材上需要将普通甲板强梁优化为变高梁的待优化部位是指多种管路集中布置位置处的甲板强梁。
[0017]优选地，步骤S1中T型材上需要将普通甲板强梁优化为变高梁的待优化部位是指设备高度超过原普通甲板强梁的设备安装位置处的甲板强梁。
[0018]优选地，所述待优化部位处的安装管件为风道、管路、电缆管中的一种或几种。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术将原普通甲板强梁替换为变高梁，不仅能够保证截面积大的风道、管路、电缆等顺利通过强梁结构，有效地解决了各类风道、管路、电缆、设备等的布置问题，而且在保证变高梁剖面模数不变小的前提下，变高梁的结构局部应力小于原普通甲板强梁。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1是T型材变高梁结构的正视结构示意图。
[0023]图2是T型材变高梁结构的仰视结构示意图。
[0024]图3是截面积较大的风管从变高梁下穿过的示意图。
[0025]图4是集中布置的风道、管路、电缆从变高梁下穿过的示意图。
[0026]图5是高度超过普通甲板强梁的设备与变高梁之间的位置示意图。
[0027]图中标号的含义为：
[0028]1为变高梁，2为普通甲板强梁，3为腹板，4为面板，5为减轻孔，6为截面积很大的风管，7为管路，8为电缆，9为风管，10为超高设备，11为甲板。
具体实施方式
[0029]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0030]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
[0032]本专利技术给出一种T型材变高梁结构设计方法，该方法将原普通甲板强梁替换为变
高梁，不仅能够保证截面积大的风道、管路、电缆等顺利通过强梁结构，而且在保证变高梁剖面模数不变小的前提下，变高梁的结构局部应力小于原普通甲板强梁。
[0033]变高梁是指高度上有变化的甲板强梁。本申请中将原普通甲板强梁的腹板高度降低，为了保证强梁结构强度不变，同时增加腹板的厚度、或面板的宽度或者厚度，甚至可以提高腹板或者面板的材质等级，这种结构优化后的强梁称之为变高梁。
[0034]本专利技术的T型材变高梁结构设计方法，具体包括以下步骤：
[0035]S1，确定船舶甲板反顶区域的T型材上需要将普通甲板强梁2优化为变高梁1的待优化部位。
[0036]风管通常布置在舱室上方，其一般从甲板强梁上的减轻孔中穿过。但是，居住舱区域有很多大型风管，由于其截面积很大，无法从甲板强梁的减轻孔中穿过，同时由于居住舱区域的层高限制或者舱室推进空间的限制，这些大型风管也无法从强梁下方穿过，这种情况可以通过将局部的普通甲板强梁调整为变高梁，使让风管从变高梁下方穿过，且也能保证风管与天花板不干涉，即居住舱室区域内大型风管布置位置处的甲板强梁是需要进行结构优化的待优化部位。
[0037]除了上述截面积很大的无法从甲板强梁的减轻孔中或甲板强梁下方穿过的风道、管路、电缆，还有很多风道、管路、电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种T型材变高梁结构设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1，确定船舶甲板反顶区域的T型材上需要将普通甲板强梁优化为变高梁的待优化部位；S2，根据待优化部位处安装管件的管径调整该部位原普通甲板强梁的腹板尺寸和/或面板尺寸，以将原普通甲板强梁优化为变高梁，利用有限元分析软件建模分析在相同载荷条件下变高梁的弯曲应力是否满足要求，若不满足，则调整变高梁的材质；将原普通甲板强梁替换为变高梁后，变高梁的梁体与管件之间需保持至少50mm的间距，且变高梁在等截面下的剖面模数应不小于原普通甲板强梁的剖面模数。2.根据权利要求1所述的T型材变高梁结构设计方法，其特征在于，步骤S2中根据待优化部位处安装管件的管径调整该部位原普通甲板强梁的腹板尺寸和/或面板尺寸，以将原普通甲板强梁优化为变高梁的具体步骤为：S21，根据待优化部位处安装管件的管径减小原普通甲板强梁的腹板高度；原普通甲板强梁的腹板高度减小后，其下边缘与待优化部位处管径最大的管件之间至少保持50mm的间距；S22，利用有限元分析软件建模分析在相同载荷条件下当前尺寸规格的甲板强梁的弯曲应力是否满足要求，若不满足，则继续调整原普通甲板强梁的腹板厚度和/或宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：董佳文，刘阳，刘林，阳泽伟，王克强，徐凯，
申请(专利权)人：沪东中华造船集团有限公司，
类型：发明
国别省市：