一种船舶支柱连接及船舶制造方法
阅读说明：本技术 一种船舶支柱连接及船舶制造方法 (Ship pillar connection and ship manufacturing method ) 是由 朱成平 陈洁礼 于 2021-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种船舶支柱连接及船舶制造方法,该方法包括以下步骤：S1、拼装甲板板材并焊接形成甲板；S2、在所述甲板上设置纵横交叉的纵桁点位线和横梁点位线；S3、沿所述纵桁点位线和横梁点位线分别在所述甲板上设置纵桁和横梁；S4、在所述纵桁点位线和横梁点位线交叉点位处设置支柱,且所述支柱的轴向中心线与所述交叉点位重合；S5、将所述纵桁、横梁和所述支柱与所述甲板焊接固定；还包括船舶支柱连接方法而得到的工序；该船舶支柱连接及船舶制造方法具有可以降低作用在支柱端部的应力,进而有效抵抗横向挠曲力的优点。(The invention provides a ship pillar connection and ship manufacturing method, which comprises the following steps: s1, assembling and welding deck plates to form a deck; s2, arranging longitudinal girder point bit lines and transverse girder point bit lines which are crossed in a longitudinal and transverse mode on the deck; s3, respectively arranging a longitudinal girder and a transverse girder on the deck along the longitudinal girder point position line and the transverse girder point position line; s4, arranging a strut at the intersection of the longitudinal girder point bit line and the cross beam point bit line, wherein the axial center line of the strut is superposed with the intersection; s5, welding and fixing the longitudinal girders, the transverse girders and the pillars with the deck; further comprising a step of connecting the ship struts; the ship pillar connection and the ship manufacturing method have the advantages that the stress acting on the end part of the pillar can be reduced, and further the transverse bending force can be effectively resisted.)
技术领域
本发明属于船舶设计与制造技术领域，具体涉及一种船舶支柱连接及船舶制造方法。
背景技术
船舶结构设计或建造过程中，为增加船体结构的强度及稳定性，往往需要布置大量的支柱，支柱一般会布置在甲板横梁与纵桁交接处，支柱的形式多采用圆形、方形的形式。特别是对于客船来说，由于其甲板层数较多，因此布置的支柱数量也相对较多，同时，由于船舶在使用过程中作用在整体船体上的重力、浮力、波浪水动力、惯性力等会使船体产生一定的总纵弯曲或者说是总纵形变，进而会使得船体横向挠曲变形的问题相对较明显。进一步来说，船体横向挠曲变形时作用在支柱与甲板横梁与纵桁连接处的应力较大，如图3、图4所示，在现有技术中使用圆形支柱与甲板横梁与纵桁连接时，圆形支柱与甲板横梁与纵桁连接时无法对正加强；而采用方形支柱时，虽然纵横方向可以与对应横梁与纵桁结构对齐，以保证结构应力的有效传递，但是，因为方柱纵横方向与横梁与纵桁结构对齐，当局部横向应力过大时，横向应力会通过横梁传递到支柱，从而导致支柱端部应力过大，当应力超过一定限度时，就会导致支柱端部结构的破坏。
因此，有必要对支柱与甲板横梁与纵桁的连接方式作出改进，降低作用在支柱端部的应力，进而有效抵抗横向挠曲的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可以降低作用在支柱端部的应力，进而有效抵抗横向挠曲力的船舶支柱连接及船舶制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：
一种船舶支柱连接方法，该方法包括以下步骤：
S1、拼装甲板板材并焊接形成甲板；
S2、在所述甲板上设置纵横交叉的纵桁点位线和横梁点位线；
S3、沿所述纵桁点位线和横梁点位线分别在所述甲板上设置纵桁和横梁；
S4、在所述纵桁点位线和横梁点位线交叉点位处设置支柱，且所述支柱的轴向中心线与所述交叉点位重合；
S5、将所述纵桁、横梁和所述支柱与所述甲板焊接固定。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，在步骤S4中，在所述纵桁点位线和横梁点位线交叉点位处，所述纵桁之间和所述横梁之间皆间隔预设距离并形成所述支柱的固定位，所述支柱的端部置于所述固定位内。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，所述支柱为圆形支柱时，所述纵桁和所述横梁的端部皆与的述支柱的侧壁相连接。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，所述支柱为矩形支柱时，所述纵桁和所述横梁的端部分别与所述支柱的棱角相连接，或者，纵桁和所述横梁的端部分别与所述支柱的侧壁相连接。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，所述支柱皆为空心支柱。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，相对于所述支柱的轴向方向，所述支柱的端部与所述甲板相抵。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，还包括如下步骤：
S6、对甲板进行翻转，使所述支柱上相对于甲板的另一端与支撑面相抵；
S7、将所述支柱与所述支撑面进行固定。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，步骤S4中，在所述纵桁点位线和横梁点位线交叉点位上，所述纵桁与所述横梁相互交叉并固定；
在所述支柱的端部开设有与所述纵桁和横梁相互配合的固定槽位，所述固定槽位相对于所述支柱的轴向设置。
作为对所述的船舶支柱连接方法的进一步改进，相对于所述支柱的轴向方向，所述支柱的端部与所述甲板相抵。
一种船舶制造方法，其包括如上所述的船舶支柱连接方法而得到的工序。
相对于现有技术本发明的有益效果主要体现在：通过使支柱位于纵横交叉的纵桁点位线和横梁点位线上，从而使得支柱的轴向中心线与所述交叉点位重合，即，使得支柱与纵桁和横梁形成轴对称式连接，进而保证支柱端部应力在纵横方向的均匀分布，进而提高支柱抵抗横向挠曲的力，即提高了支柱抵抗因纵桁和横梁因横向挠曲而作用在支柱与其连接处的应力问题。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明中纵桁、横梁与支柱连接的结构示意图；
图2为本发明中纵桁、横梁与支柱连接的俯视结构示意图；
图3为现有技术中纵桁、横梁与支柱连接的结构示意图；
图4为现有技术中纵桁、横梁与支柱连接的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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定。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本发明中所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
如图1-2所示，本实施例提供了一种船舶支柱连接方法，该方法包括以下步骤：
S1、根据图纸及相关参数对原料板材进行下料以形成甲板板材，将下料完成后的甲板板材按图纸进行拼装，对拼装好的甲板板材进行焊接以形成甲板分段或者甲板部件；
S2、根据图纸及相关参数在甲板上设置纵横交叉的纵桁点位线和横梁点位线，纵桁点位线和横梁点位线是纵桁1和横梁2在甲板上排列分布的基准线；
S3、当纵桁点位线和横梁点位线在甲板上设置完成后，然后沿着纵桁点位线和横梁点位线即可分别在甲板上设置纵桁1和横梁2，纵桁1和横梁2形成甲板的支撑骨架，即，甲板上的纵桁1和横梁2同时参与船体的总纵弯曲，起着甲板纵向强度和力的传递作用；
S4、当船体中有多层甲板时，支柱3则设置在两层甲板之间，支柱3一端的端部设置在纵桁点位线和横梁点位线交叉点位处，且支柱3的轴向中心线与交叉点位重合；通过使支柱3位于纵横交叉的纵桁点位线和横梁点位线上，从而使得支柱3的轴向中心线与交叉点位重合，即，使得支柱3与纵桁1和横梁2形成轴对称式连接，进而保证支柱3端部应力在纵横方向的均匀分布，进而提高支柱3抵抗横向挠曲的力，即提高了支柱3抵抗因纵桁1和横梁2因横向挠曲而作用在支柱3与其连接处的应力问题；
S5、将纵桁1、横梁2和支柱3与甲板焊接固定；
S6、当甲板及支柱3焊接完成后，将甲板进行180度翻转，并将其送入下一工序，即，使得该甲板组件的支柱3上相对于甲板的另一端与支撑面相抵，该支撑面可以是另一甲板组件的组件，即多个甲板组合成船体的分段，最后再由各个分段拼装成船体；
S7、将支柱3与支撑面进行焊接或是通过螺栓固定。
进一步的，在优选实施例中，在步骤S4中，在纵桁点位线和横梁点位线交叉点位处，纵桁1之间和横梁2之间皆间隔预设距离并形成支柱3的固定位，其中，设置在纵桁点位线和横梁点位线交叉点位处的固定位，可以保持甲板横梁与纵桁的定位不变，即，设计和施工时相对简单。支柱3的端部插入于固定位内，其中预设距离根据支柱的支柱或最大径向宽度来确定，例如，使用圆形支柱，且支柱的直径为20CM，则此时在纵桁点位线和横梁点位线交叉点位处的纵桁两端之间，以及横梁的两端之间的间隔距离则略大于20CM。
如图1-2所示，在优选实施例中，支柱3为圆形支柱3时，纵桁1和横梁2的端部皆与的述支柱3的侧壁相连接；而当支柱3为矩形支柱3时，纵桁1和横梁2的端部分别与支柱3的棱角(棱边)相连接，此时，与支柱3相连接的纵桁1和横梁2的端部皆可对应于支柱3的两条边，从而使得支柱可以将受到的力有效进行分散传导，例如，纵桁1的端部将受到的力可以通过支柱3的两条边分别传递到横梁2上，或者说，相对于将纵桁1和横梁2连在接在支柱3的侧壁上来说，此时的中空支柱3可以承载相对较大的力，进而，在支柱3的纵横方向不需要额外设置对应加强件。当然，纵桁和所述横梁的端部也可以分别与所述支柱的侧壁相连接。相对于支柱3的轴向方向，支柱3的端部与甲板相抵，使得支柱3受到的力由甲板板材、纵桁和横梁来共同承担，使力的传导均匀分散，同时也使得支柱3与甲板的连接点相对更加稳定可靠。进一步的，支柱3皆为空心支柱3，当支柱3截面与横梁与纵桁结构不再同一面内，使得支柱在受到横向应力时具有一定的弹性，即，此时的空心支柱可以具备一定的弹性变形量，例如，纵桁或横梁受力时产生的挠曲，作用在支柱3上时，则可以转换成作用在支柱3上挤压力或拉伸力；或者说，横向应力通过横梁传递至支柱，再经过支柱的截面传递至另一侧的横梁，而空心支柱3则可以有效分承载或分散掉这些力，即，有效的降低支柱端部的应力。进一步的，支柱3与横梁与纵桁结构接缝都在支柱3外侧，可以有效减少现场焊接工作量，进而可以提高船舶制造的效率。
进一步的，在另一实施例中，作为对的船舶支柱连接方法的进一步改进，步骤S4中，在纵桁点位线和横梁点位线交叉点位上，纵桁1与横梁2相互交叉并固定，即此时纵桁1与横梁2形成十字交叉并彼此固定；接下来，在支柱3的端部开设有与纵桁1和横梁2相互配合的固定槽位，即呈十字形的固定槽位，固定槽位相对于支柱3的轴向设置。相对于支柱3的轴向方向，支柱3的端部与甲板相抵。使用该种支柱连接方法时，纵桁1与横梁2的交叉点位处不需要截断并形成容纳支柱3固定位，即，通过十字形的固定槽位均衡分散作用在支柱3端部的应力；其次，由于纵桁1和横梁2的交叉点处没有截断，此时，纵桁1和/或横梁2上受到的横向挠曲力则主要在纵桁1和横梁2上进行传递，而纵桁1和横梁2的交叉点处设置了截断位后，则纵桁1和/或横梁2上受到的横向挠曲力则主要通过支柱来传递；同时，由于纵桁1和横梁2的交叉点处没有截断位，可以使得甲板的抗变形能力相对强一些。
本实施例还提供了一种船舶制造方法，其包括如上所述的船舶支柱连接方法而得到的工序。
相对于现有技术本发明的有益效果主要体现在：通过使支柱位于纵横交叉的纵桁点位线和横梁点位线上，从而使得支柱的轴向中心线与所述交叉点位重合，即，使得支柱与纵桁和横梁形成轴对称式连接，进而保证支柱端部应力在纵横方向的均匀分布，进而提高支柱抵抗来自纵桁1和/或横梁上的横向挠曲的力，即提高了支柱抵抗因纵桁和横梁因横向挠曲而作用在支柱与其连接处的应力问题。
在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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