[发明专利]一种船用Y型支柱及其制造和安装方法

说明书

本发明属于船舶结构技术领域，具体涉及船用Y型支柱的制造方法。船用Y型支柱的制造方法包括以下步骤：S1：计算Y型支柱的轴向载荷P；S2：根据轴向载荷P计算U型部分的剖面积；S3：根据轴向载荷P计算垂直支柱部分的剖面积；船用Y型支柱包括U型部分、横撑部分和垂直支柱部分，U型部分包括两个左右分布的斜支柱和位于两个斜支柱下方的连接部，两个斜支柱所成夹角α≦30°，U型部分自连接部下端端部沿两个斜支柱的上端端部逐渐向外伸展，横撑部分上端端部与连接部下端端部连接，横撑部分下端端部与垂直支柱部分上端端部连接，横撑部分与连接部同宽。本发明改变了船体结构上下端的连接形式，可以大大减少对空间的占用。

技术领域

本发明属于船舶结构技术领域，具体涉及一种船用Y型支柱及其制造和安装方法。

背景技术

目前大多数船舶公司建造的所有船舶产品都有船体支柱结构，例如油船的机舱和上建区域，客滚船和豪华游轮主甲板以上区域和车辆舱。其中，上建居住区位于客滚船的上甲板与下甲板之间，为了满足对上甲板的支撑强度的要求，在上甲板与下甲板之间设置有若干个支柱，且支柱与上甲板及下甲板之间均为焊接。现有的技术中，船舶船体支柱结构类型常用的有工字型、空心圆型、实心圆型、空心方型以及实心方型，支柱结构的布置设计是为了支撑上下端结构，传递轴向载荷，稳定结构减少震动的作用。由于上建居住区的活动空间有限以及客滚船和豪华游轮为了达到让旅客舒适的目的，尤其对于震动噪音的要求高，因此，支柱的结构设计尤为重要。为了保证上述要求，我们需要保证支柱结构结构同时减少支柱数量，而现有技术存在的问题是：1、目前船舶在机舱区域有大量设备及管路，对空间要求限制较高，现有支柱是直柱型的，例如空心圆型、实心圆型、空心方型以及实心方型等，只能对上端甲板一个支撑面，这样占用大量空间，不利于机舱的布置。请参考说明书附图1，其为采用本发明的实施例，当实现同样的支撑时，上述直柱型的支柱需要数量为两倍。2、对于客滚船及豪华邮轮的上建公共区域需要较大空旷区域进行艺术设计，采用直柱型的支柱的设置，如果支柱位置较近，两支柱间的空间，就没法合理利用，影响公共空间，同时不利于艺术设计。3、材料利用率不高，增加建造成本。4、制造方法和安装方法复杂，效率低。5、最终安装到船体上的尺寸精准度不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种船用Y型支柱的制造方法。

所述船用Y型支柱的制造方法包括以下步骤：

S1：计算Y型支柱的轴向载荷P；

S2：根据轴向载荷P计算U型部分的剖面积；

S3：根据轴向载荷P计算垂直支柱部分的剖面积；

所述船用Y型支柱包括U型部分、横撑部分和垂直支柱部分，所述U型部分包括两个左右分布的斜支柱和位于两个斜支柱下方的连接部，两个斜支柱所成夹角α≦30°，所述U型部分自所述连接部下端端部沿两个斜支柱的上端端部逐渐向外伸展，所述横撑部分上端端部与所述连接部下端端部连接，所述横撑部分下端端部与所述垂直支柱部分上端端部连接，所述横撑部分与所述连接部同宽。

优选地，步骤S1具体包括：分别计算支柱所支持的甲板面积的长度、甲板面积的平均宽度、甲板的计算压头高度以及同一垂线上面支柱所支持的载荷，再根据轴向载荷公式求出轴向载荷。

优选地，在S2步骤中具体步骤包括：根据U型部分的上端两个支撑点位置和下端支撑点位置及船体内空间要求，设计出U型部分的垂直高度H1，连接部底部宽度D1，连接部分垂直高度h1、两个斜支柱所成夹角α；

斜支柱有效长度为L1，其中L1＝H1-h1，设定斜支柱的最小惯性半径R1；Y型支柱的有效长度为le，设定Y型支柱剖面的最小惯性半径R，则Y型支柱的剖面积Ap通式如下：

其中：k为材料系数，k＝0.72；将L1和R1代入上式中le和R可得出斜支柱的剖面积。