CN115158537A - 一体化横舱壁结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一体化横舱壁结构，涉及船舶建造技术领域，包括有垂直桁，垂直桁共设有若干根，若干根垂直桁固接在内底板和横舱壁顶部，相邻的两根垂直桁之间等间距固接有多个平台上下相邻的两个平台之间设有两组固定板，固定板的左右两端均固接于相邻的垂直桁。本发明减少了横舱壁重量的同时提高结构强度，利用固定板上的第一加强筋增加了其抗弯曲能力，避免在固定板与垂直桁传递载荷的过程中发生塑性形变；利用连接板将集装箱对相邻固定板的挤压力传递到后部固定板上，两个固定板均匀受力，避免固定板受到集装箱的挤压力发生形变；垂直桁上方形孔的四个转角处均以圆弧过渡，避免应力集中在方形孔的拐角处，导致垂直桁从方形孔的拐角处撕裂。

Description

一体化横舱壁结构

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种一体化横舱壁结构。

背景技术

横舱壁是船舶领域的术语，横舱壁指的是将船舶舱分隔成小舱室的结构，横舱壁主要承受的是横向载荷，横舱壁保证了船体的横向载荷，横舱壁而得到有效控制船体的抗扭转强。

经检测，如专利公开号为CN112550605A的专利，公开了一种集装箱船横舱壁支撑结构，所述横舱壁上从上往下布置有多个水平平台，每个水平平台的两侧均设置有第一加强结构；横舱壁的内底板上固定有多个第一垂直桁，所述第一垂直桁穿过所有的水平平台并与舱口盖相固定，相邻两个第一垂直桁之间从上往下等距布置有若干个第二加强结构，位于最上方的水平平台与舱口盖之间垂直固定有设置于相邻两个第一垂直桁之间的第二垂直桁。虽然此发明的支撑结构减少了横舱壁内桁材的使用，有效地降低了横舱壁的重量，对集装箱船的快速性和经济型的提高有很大帮助，但是上述集装箱船横舱壁支撑结构虽然减轻了重量，但结构稳定性不高，在船体在发生扭转变形时，集装箱船横舱壁支撑结构不能提供抗扭转力，使船的使用寿命降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在问题，而提出的一种稳定的一体化横舱壁结构。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种一体化横舱壁结构，包括有垂直桁，垂直桁共设有若干根，若干根垂直桁固接在内底板和横舱壁顶部，左右两侧的垂直桁与横舱壁内侧面之间等间距固接有多个平台，相邻的两根垂直桁之间也等间距固接有多个平台，平台的前后两侧均与相邻垂直桁固接处设置成圆弧形，上下相邻的两个平台之间设有若干个固定板，最下侧的平台与内底板之间设有若干个固定板，固定板的左右两端均固接于相邻的垂直桁，固定板与垂直桁的固接处设置成圆弧形，用于避免应力集中在垂直桁和固定板的连接处，固定板的侧面与垂直桁的侧面平齐。

进一步地，前后相邻的两个固定板的内侧面均固接有第一加强筋，第一加强筋用于增加固定板的强度，第一加强筋的左右两部分别设置成大半径圆弧，第一加强筋的两端分别固接于相邻的垂直桁。

进一步地，前后相邻的两个第一加强筋的中部固接有连接板，连接板与第一加强筋以大半径圆弧过渡。

进一步地，垂直桁与固定板的连接处固接有第一加强结构，第一加强结构的由三个三角板固结而成，第一加强结构的三个三角板的最长边均设置成圆弧形。

进一步地，平台的下侧面中部固接有加强桥，加强桥设置为拱形，加强桥的两端分别固接于相邻的垂直桁。

进一步地，加强桥的下侧面固接有与其弧面完全相同的加强板，加强板的宽度大于加强桥的宽度，加强板用于增加加强桥的抗弯折能力，加强板的两端分别固接于相邻的垂直桁，加强桥前后两侧面均固接有用于增加固定强度的方形肋板，方形肋板的上下两端分别与相邻的平台和加强板。

进一步地，平台的下侧面与垂直桁的连接处前后两部均固接有弧形肋板，弧形肋板由两个最长边为弧形的三角板固接而成。

进一步地，垂直桁上等间距开设有用于减重的方形孔，垂直桁上开设的方形孔用于减少船体整体重量，垂直桁上方形孔的四个转角处均以圆弧过渡，垂直桁的左右两侧均固接有若干个用于增加强度的第二加强筋，第二加强筋位于相邻加强板的下侧且与其固接。

进一步地，垂直桁上方形孔的内环面固接有固定环，固定环为加厚钢材，固定环的宽度大于垂直桁的宽度，用于降低垂直桁方形孔处的应力集中系数。

进一步地，固定环的外环面左右两部均周向等间距固接有若干个角形肋板，若干个角形肋板均与相邻的垂直桁固接，角形肋板用于对固定环提供支撑力。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明减少了横舱壁重量的同时提高结构强度，利用固定板上的第一加强筋增加了其抗弯曲能力，避免在固定板与垂直桁传递载荷的过程中发生塑性形变；利用连接板将集装箱对相邻固定板的挤压力传递到后部固定板上，使相邻的两个固定板均匀受力，避免固定板受到集装箱的挤压力发生形变；垂直桁上的方形孔对减小了横舱壁的整体重量，同时使集装箱船重量降低，垂直桁上方形孔的四个转角处均以圆弧过渡，避免应力集中在方形孔的拐角处，导致垂直桁从方形孔的拐角处撕裂，同时利用固定环和角形肋板对垂直桁的方形孔进行加固，使垂直桁圆孔处的应力集中系数下降，延长了垂直桁使用寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的连接板立体结构示意图。

图3为本发明的第一加强结构立体结构示意图。

图4为本发明的平台立体结构示意图。

图5为本发明的加强桥立体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1、横舱壁，2、内底板，3、垂直桁，4、平台，5、固定板，51、第一加强筋，6、连接板，7、第一加强结构，8、加强桥，9、加强板，10、方形肋板，11、弧形肋板，12、第二加强筋，13、固定环，14、角形肋板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义参照图。

实施例1

一种一体化横舱壁结构，如图1-图5所示，包括有垂直桁3，垂直桁3共设有若干根，若干根垂直桁3焊接在内底板2和横舱壁1顶部，左右两侧的垂直桁3与横舱壁1内侧面之间等间距固接有多个平台4，相邻的两根垂直桁3之间也等间距焊接有多个平台4，平台4的前后两侧均与相邻垂直桁3焊接处设置成圆弧形，上下相邻的两个平台4之间设有若干个固定板5，最下侧的平台4与内底板2之间设有若干个固定板5，本横舱壁结构利用固定板5对相邻的两个垂直桁3进行固定，减轻了横舱壁1的整体重量，船体的载荷通过垂直桁3和固定板5进行传递，固定板5的左右两端均焊接于相邻的垂直桁3，固定板5与垂直桁3的焊接处设置成圆弧形，用于避免应力集中在垂直桁3和固定板5的连接处，固定板5的前后两侧均与相邻垂直桁3固接处设置成圆弧形，圆弧形能缓解应力集中，避免了在集装箱船受到风浪推动作用下，固定板5和垂直桁3之间的连接处因应力集中断裂，固定板5的侧面与垂直桁3的侧面平齐，固定板5与垂直桁3平齐，同时在安装集装箱导轨的过程中，集装箱导轨固定在固定板5上，便于等间距的安装集装箱导轨，前后相邻的两个固定板5的内侧面均焊接有第一加强筋51，第一加强筋51用于增加固定板5的强度，固定板5上的第一加强筋51增加了其的抗弯曲能力，避免在固定板5与垂直桁3传递载荷的过程中发生塑性形变，第一加强筋51的左右两部分别设置成大半径圆弧，将第一加强筋51的两部设置成大半径圆弧，通过增大圆弧的过渡半径，避免了第一加强筋51和垂直桁3连接处因应力集中，造成固定板5与垂直桁3连接疲劳断裂，第一加强筋51的两端分别焊接于相邻的垂直桁3，前后相邻的两个第一加强筋51的中部焊接有连接板6，在风浪较大时，会使集装箱船上下浮动，集装箱船在上下浮动的过程中，船舱内部的集装箱会对横舱壁1产生纵向挤压力，集装箱将挤压力通过集装箱导轨作用在垂直桁3和固定板5上，利用连接板6将集装箱对固定板5的纵向挤压力向后侧传递，使相邻的两个固定板5均匀受力，避免固定板5受到集装箱的挤压力发生形变，导致固定板5的连接断裂，连接板6与第一加强筋51以大半径圆弧过渡，连接板6与第一加强筋51的以大半径圆弧过渡，避免连接板6与第一加强筋51的连接处应力集中，造成疲劳断裂，垂直桁3与固定板5的连接处焊接有第一加强结构7，第一加强结构7的由三个三角板焊接而成，在集装箱船航向的过程中，会产生不同方向的扭转，垂直桁3与固定板5的连接处利用第一加强结构7固定，提高了横舱壁1的结构强度，避免垂直桁3与固定板5断裂，导致扭力载荷不能传递，第一加强结构7的三个三角板的最长边均设置成圆弧形，第一加强结构7的三个边均设置成圆弧形，避免了应力集中在第一加强结构7上，导致第一加强结构7疲劳产生裂纹，不能对垂直桁3与固定板5起到加强作用，平台4的下侧面中部焊接有加强桥8，平台4下部的加强桥8对其进行加固，提高了平台4的抗弯折力，在载荷传递的过程中，避免平台4因长时间使用疲劳断裂，加强桥8设置为拱形，加强桥8设置为拱形还能避免应力集中在加强桥8上，造成加强桥8疲劳产生裂纹失去对平台4的固定，加强桥8的两端分别焊接于相邻的垂直桁3，加强桥8的下侧面焊接有与其弧面完全相同的加强板9，加强板9的宽度大于加强桥8的宽度，加强板9用于增加加强桥8的抗弯折能力，加强板9的两端分别焊接于相邻的垂直桁3，加强桥8前后两侧面均焊接有用于增加固定强度的方形肋板10，方形肋板10的上下两端分别与相邻的平台4和加强板9，加强板9和方形肋板10对加强桥8的结构进行加固，避免了集装箱船反生扭转，利用加强板9、方形肋板10和加强桥8对平台4进行加固，避免平台4扭转变形过度产生裂纹。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图5所示，平台4的下侧面与垂直桁3的连接处前后两部均通过高强度螺丝连接有弧形肋板11，弧形肋板11对平台4和垂直桁3的连接处加固，避免平台4和垂直桁3的连接处断开连接，弧形肋板11由两个最长边为弧形的三角板焊接而成，弧形肋板11的两个弧形边减小了应力集中在弧形肋板11上，导致弧形肋板11疲劳裂缝，垂直桁3上等间距开设有用于减重的方形孔，垂直桁3上开设的方形孔用于减少船体整体重量，垂直桁3上方形孔的四个转角处均以圆弧过渡，垂直桁3上的方形孔减小了横舱壁1的整体重量，同时使集装箱船重量降低，垂直桁3上方形孔的四个转角处均以圆弧过渡，避免应力集中在方形孔的拐角处，导致垂直桁3从方形孔的拐角处撕裂，垂直桁3的左右两侧均焊接有若干个用于增加强度的第二加强筋12，第二加强筋12位于相邻加强板9的下侧且与其焊接，第二加强筋12对垂直桁3进行加固，提高垂直桁3的抗弯折能力，垂直桁3上方形孔的内环面焊接有固定环13，固定环13为加厚钢材，固定环13的宽度大于垂直桁3的宽度，用于降低垂直桁3方形孔处的应力集中系数，固定环13的外环面左右两部均周向等间距焊接有若干个角形肋板14，若干个角形肋板14均与相邻的垂直桁3固接，角形肋板14用于对固定环13提供支撑力，同时利用固定环13和角形肋板14对垂直桁3的方形孔进行加固，使垂直桁3圆孔处的应力集中系数下降，实现了提高垂直桁3使用寿命。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化横舱壁结构，其特征是，包括有垂直桁（3），垂直桁（3）共设有若干根，若干根垂直桁（3）固接在内底板（2）和横舱壁（1）顶部，左右两侧的垂直桁（3）与横舱壁（1）内侧面之间等间距固接有多个平台（4），相邻的两根垂直桁（3）之间也等间距固接有多个平台（4），平台（4）的前后两侧均与相邻垂直桁（3）固接处设置成圆弧形，上下相邻的两个平台（4）之间设有若干个固定板（5），最下侧的平台（4）与内底板（2）之间也设有若干个固定板（5），固定板（5）的左右两端均固接于相邻的垂直桁（3），固定板（5）与垂直桁（3）的固接处设置成圆弧形，用于避免应力集中在垂直桁（3）和固定板（5）的连接处，固定板（5）的侧面与垂直桁（3）的侧面平齐。

2.按照权利要求1所述的一体化横舱壁结构，其特征是，前后相邻的两个固定板（5）的内侧面均固接有第一加强筋（51），第一加强筋（51）用于增加固定板（5）的强度，第一加强筋（51）的左右两部分别设置成大半径圆弧，第一加强筋（51）的两端分别固接于相邻的垂直桁（3）。

3.按照权利要求2所述的一体化横舱壁结构，其特征是，前后相邻的两个第一加强筋（51）的中部固接有连接板（6），连接板（6）与第一加强筋（51）以大半径圆弧过渡。

4.按照权利要求1所述的一体化横舱壁结构，其特征是，垂直桁（3）与固定板（5）的连接处固接有第一加强结构（7），第一加强结构（7）的由三个三角板固结而成，第一加强结构（7）的三个三角板的最长边均设置成圆弧形。

5.按照权利要求1所述的一体化横舱壁结构，其特征是，平台（4）的下侧面中部固接有加强桥（8），加强桥（8）设置为拱形，加强桥（8）的两端分别固接于相邻的垂直桁（3）。

6.按照权利要求5所述的一体化横舱壁结构，其特征是，加强桥（8）的下侧面固接有与其弧面完全相同的加强板（9），加强板（9）的宽度大于加强桥（8）的宽度，加强板（9）用于增加加强桥（8）的抗弯折能力，加强板（9）的两端分别固接于相邻的垂直桁（3），加强桥（8）前后两侧面均固接有用于增加固定强度的方形肋板（10），方形肋板（10）的上下两端分别与相邻的平台（4）和加强板（9）。

7.按照权利要求1所述的一体化横舱壁结构，其特征是，平台（4）的下侧面与垂直桁（3）的连接处前后两部均固接有弧形肋板（11），弧形肋板（11）由两个最长边为弧形的三角板固接而成。

8.按照权利要求6所述的一体化横舱壁结构，其特征是，垂直桁（3）上等间距开设有用于减重的方形孔，垂直桁（3）上开设的方形孔用于减少船体整体重量，垂直桁（3）上方形孔的四个转角处均以圆弧过渡，垂直桁（3）的左右两侧均固接有若干个用于增加强度的第二加强筋（12），第二加强筋（12）位于相邻加强板（9）的下侧且与其固接。

9.按照权利要求1所述的一体化横舱壁结构，其特征是，垂直桁（3）上方形孔的内环面固接有固定环（13），固定环（13）为加厚钢材，固定环（13）的宽度大于垂直桁（3）的宽度，用于降低垂直桁（3）方形孔处的应力集中系数。

10.按照权利要求9所述的一体化横舱壁结构，其特征是，固定环（13）的外环面左右两部均周向等间距固接有若干个角形肋板（14），若干个角形肋板（14）均与相邻的垂直桁（3）固接，角形肋板（14）用于对固定环（13）提供支撑力。

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