船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造的細(xì)節(jié)處理研究

宮利軍

（江龍船艇科技股份有限公司，廣東 珠海 519050）

加強(qiáng)船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，注重細(xì)節(jié)，方可體現(xiàn)出“細(xì)節(jié)決定成敗”的重要性。船是人們重要的交通工具，對(duì)船體進(jìn)行設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既復(fù)雜又龐大的工程，需要精雕細(xì)琢，以人為本，方可使其具備更加全面的功能，提高客戶的滿意度。在設(shè)計(jì)中，首先要確定對(duì)船體設(shè)計(jì)框架，再處理好建造細(xì)節(jié)，進(jìn)一步保障船舶質(zhì)量。

1 船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

對(duì)船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要做到以人為本，將預(yù)算控制在合理范圍內(nèi)，出具實(shí)用性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是為了正常、安全使用船舶，因此，要在滿足目的的前提下，保證船體美觀大方。加強(qiáng)船體的穩(wěn)固性，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處入手，使其可以滿足船舶航行的一切條件，能夠有效應(yīng)對(duì)不良因素的影響。從承重能力到動(dòng)力均要符合設(shè)計(jì)要求，通過縝密的計(jì)算與合理的設(shè)計(jì)，打造優(yōu)秀質(zhì)量的船舶。為了確保船體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，要使用與之相適應(yīng)的技術(shù)，選擇合適、質(zhì)量合格的材料。船舶的最終目的是要起航，在設(shè)計(jì)中需要考慮到實(shí)用性，比如，要根據(jù)船舶的實(shí)際裝載要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在確保實(shí)用的同時(shí)，還要加強(qiáng)船的舒適度。進(jìn)行船體設(shè)計(jì)時(shí)，還要將預(yù)算維持在合理范圍內(nèi)，尤其要結(jié)合實(shí)際成本要判斷預(yù)算是否合理，必要時(shí)可進(jìn)行調(diào)整，使船體設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用，減少不必要的浪費(fèi)，提高船舶的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

2 船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

第一，是對(duì)船體的初步設(shè)計(jì)。在初步設(shè)計(jì)中，要對(duì)船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行總體規(guī)劃，明確設(shè)計(jì)要求要標(biāo)準(zhǔn)，制定設(shè)計(jì)方案，畫出設(shè)計(jì)圖紙，將各部分的內(nèi)容明確在設(shè)計(jì)圖紙中。建立預(yù)算方案，撰寫預(yù)算報(bào)告，明確材料的需求與花銷。第二，詳細(xì)設(shè)計(jì)。詳細(xì)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，確定每一個(gè)構(gòu)件的具體材料、型號(hào)等，再出具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。第三，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)中要明確各項(xiàng)要求，結(jié)合施工圖紙與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程

第一，要采取分階段的設(shè)計(jì)方式加強(qiáng)對(duì)船體設(shè)計(jì)的合理性。由于船體中的構(gòu)件眾多，因此，只有分段設(shè)計(jì)方可提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。第二，船體設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，要設(shè)定整體設(shè)計(jì)計(jì)劃，再開展分段設(shè)計(jì)，避免產(chǎn)生設(shè)計(jì)缺陷。分段設(shè)計(jì)最好可以按照結(jié)構(gòu)和部件先進(jìn)行設(shè)計(jì)區(qū)分，明確設(shè)計(jì)范圍，將重點(diǎn)部位突出，以局部設(shè)計(jì)的方式將重點(diǎn)和難點(diǎn)一一搞定，方便檢驗(yàn)。在分段設(shè)計(jì)中，會(huì)將船體結(jié)構(gòu)分解成幾個(gè)部分，這幾個(gè)部分彼此有密切的邏輯關(guān)系，在拆分時(shí)遵守結(jié)構(gòu)的規(guī)律和要點(diǎn)，便于后期組合可以更加順利。進(jìn)行分段設(shè)計(jì)之前，要進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，使拆分遵守船體結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。要提高船體質(zhì)量，確保船體的構(gòu)造合理，材料合適，重量適度，能夠抵抗惡劣的氣候條件影響。因此，要加強(qiáng)船體結(jié)構(gòu)彼此的有效銜接，保障每部分的質(zhì)量符合要求。同時(shí)，還要對(duì)船的載荷進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算，這樣才能確保計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)最終的承重估計(jì)。計(jì)算時(shí)可采取先進(jìn)的信息化手段，結(jié)合航行條件，從而得出最終結(jié)果。

4 細(xì)節(jié)處理

4.1 船體的分段接口工作細(xì)節(jié)處理

（1）分段輔助支持。進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，需要以統(tǒng)籌的心態(tài)縱觀全局，從前期設(shè)計(jì)到后期建造，均需要有一定的支持。第一，為了建造出高質(zhì)量的船舶，要做好各方面的溝通，結(jié)合船舶的需求考慮輔助性的支持方式。吸取寶貴的建議，結(jié)合專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)和船體檢測(cè)情況開展分段設(shè)計(jì)與輔助支持。第二，船舶的分段設(shè)計(jì)要做到以人為本，能夠給用戶帶來方便，這就需要進(jìn)行必要的輔助支持。第三，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求，設(shè)置足夠數(shù)量的輔助支持，切實(shí)提高每一段設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而確保整個(gè)船舶質(zhì)量。

（2）船體裝配細(xì)節(jié)。為了提高船體的生產(chǎn)效率，使最終的船舶可以安全航行，就需要注意換題裝配的細(xì)節(jié)。在傳統(tǒng)的分段方式中，船體的分段接口以P 型為主，這樣就容易導(dǎo)致重心不穩(wěn)。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，保證船身穩(wěn)定，就需要采取輔助的方式進(jìn)行支撐，才能保證船體裝配順利進(jìn)行。與傳統(tǒng)方式相比，這種輔助方式可有效提高工作效率與船舶質(zhì)量。為了進(jìn)一步提高船舶的安全性與生產(chǎn)效率，更多會(huì)采取R 型的分段方式減少重心不穩(wěn)的問題。雖然這一改變非常微小，但是卻有很大的作用。R 型分段方式可以簡(jiǎn)化作業(yè)，使操作更加便捷。采取填角焊就可以完成焊接和裝配，實(shí)現(xiàn)順利組合。對(duì)分段接口型號(hào)進(jìn)行改造后，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還可以確保重心平穩(wěn)，船體的安全系數(shù)顯著提升。

（3）船體舾裝細(xì)節(jié)。船體舾裝細(xì)節(jié)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，船舶制造的舾裝工藝有分段式舾裝、船臺(tái)的舾裝以及碼頭的舾裝，分清楚這幾個(gè)工藝，方可加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的處理。第二，注意分段舾裝結(jié)構(gòu)，按照船艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段，除了船艙的上下平臺(tái)之外，要對(duì)雙層底采取分段處理。經(jīng)過處理后，雙層底會(huì)低于外板和前端臂的高度。這種處理方式的結(jié)果是對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不良影響，影響舾裝質(zhì)量。為了改善現(xiàn)狀，就需要從細(xì)節(jié)處入手，將這一高度縮小，或者安裝臨時(shí)板，就能夠減少不必要的工程量，將安裝舾裝成本控制在合理范圍內(nèi)。安裝后，再將臨時(shí)板拆除，就能夠?qū)崿F(xiàn)船體舾裝細(xì)節(jié)的優(yōu)化。

4.2 通焊孔細(xì)節(jié)處理

為了提高通焊孔的質(zhì)量，就需要從孔中入手，不斷改進(jìn)。不同的孔有不同的樣式，目的就是讓焊縫順利通過構(gòu)件。為了設(shè)置有效的通焊孔，就需要根據(jù)船舶的使用目的來設(shè)置。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是將孔焊接到肋板上，其弊端就在于通焊孔很容易因不穩(wěn)定的肋板出現(xiàn)問題，因此就需要不斷加固肋板。在加固的同時(shí)，工作量也在不斷增加，給工程帶來了一定的難度。因此，在加固的時(shí)候，不要一味使用補(bǔ)板，減少材料浪費(fèi)。設(shè)計(jì)通焊孔時(shí)，要遵守相應(yīng)的要求，使設(shè)計(jì)更加合理，注重細(xì)節(jié)，嚴(yán)格控制材料使用量。

4.3 防堆積板細(xì)節(jié)處理

處理防堆積板的時(shí)候，首先要明確防堆積板的用途和位置。在船艙圍板的角落，通常需要由防堆積板對(duì)貨物進(jìn)行有效整理，避免貨物無序堆放。不過這一區(qū)域會(huì)有很大的危險(xiǎn)性，是主要的應(yīng)力區(qū)域。在優(yōu)化細(xì)節(jié)的時(shí)候，一般會(huì)放置部分落貨板，使雜物放置可以更有秩序的同時(shí)，減少應(yīng)力的產(chǎn)生。為了進(jìn)一步減少應(yīng)力的影響，要保證甲板不粗糙，使防堆積板可以發(fā)揮作用的同

時(shí)，降低應(yīng)力。同時(shí)，要設(shè)置合理的安全距離，保證設(shè)置落貨板的位置最佳，達(dá)到預(yù)防應(yīng)力和危險(xiǎn)的目的。

4.4 肘板端部細(xì)節(jié)處理

加強(qiáng)對(duì)肘板端部的細(xì)節(jié)處理，可以提高船體結(jié)構(gòu)的安全性，這一部分是構(gòu)件中最為重要的內(nèi)容。傳統(tǒng)的肘板端部處理時(shí)，時(shí)常會(huì)因?yàn)檫^度的肘板與開艙機(jī)的軸承部位的底座部分強(qiáng)化結(jié)構(gòu)有受力沖突，給船舶運(yùn)行帶來嚴(yán)重的安全隱患。在力的作用下，一旦肘板端部有斷裂，后果難以預(yù)計(jì)。因此，為了避免這一問題的發(fā)生，縱向肘板會(huì)以“接納”口圍板的側(cè)壁部分，這種方式就可以避免出現(xiàn)斷裂等問題，還可以簡(jiǎn)化船體建造的步驟。加強(qiáng)肘板端部細(xì)節(jié)處理，還需要明確規(guī)定，根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)處理，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)優(yōu)化。優(yōu)化后的肘板端部可以為船體的質(zhì)量保駕護(hù)航。

4.5 測(cè)探管底部沖擊板細(xì)節(jié)處理

之所以要對(duì)測(cè)探管底部沖擊板的細(xì)節(jié)進(jìn)行處理，主要是因?yàn)闇y(cè)深墊板在安裝之前，需要經(jīng)過一系列工序，而這一部分對(duì)于底部艙的作用很大，一旦有問題，就可能會(huì)導(dǎo)致船艙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。在傳統(tǒng)的安裝方式中，艙底板充當(dāng)外底板，這無疑增加了測(cè)探管底部沖擊板的安裝難度，降低工作效率。因此，在處理測(cè)探管底部沖擊板細(xì)節(jié)處理時(shí)，需要考慮到施工時(shí)間是否得到節(jié)省，施工難度是否可以降低，確保船艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。將測(cè)深墊板的位置固定，提前定位到測(cè)深管底部，這樣就可以大大減少工作量。通常對(duì)測(cè)深管的底部再打一個(gè)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的孔即可。無需特意去船艙底部安裝測(cè)深墊板，僅需在地面上完成這一工作即可，這樣就可以大大減輕施工難度，提高施工效率。由此可見，對(duì)測(cè)探管底部沖擊板的細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，可先從測(cè)深墊板位置改變中入手，這樣就能夠有效提高船體結(jié)構(gòu)質(zhì)量與設(shè)計(jì)的合理性。

總之，為了進(jìn)一步提高船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，就需要明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與設(shè)計(jì)目的，分階段進(jìn)行設(shè)計(jì)，直至達(dá)到理想的效果。在設(shè)計(jì)和建造的過程中，要加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的處理，真正做到防微杜漸，使船體更加耐用、安全。細(xì)節(jié)就是工程的生命，船體設(shè)計(jì)與建造也不例外。同時(shí)，注重細(xì)節(jié)還可以減少返工的可能性，簡(jiǎn)化操作環(huán)節(jié)，提高工作效率。要注意對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，將重要部分的設(shè)計(jì)與建造工作與傳統(tǒng)方式相比，就可以采取針對(duì)性方式進(jìn)行優(yōu)化，解決一度存在的問題，促進(jìn)船舶質(zhì)量更上一層樓。