劉方杰 周友 劉瑞連

（廣船國際技術中心）

0 前言

某特種船上層建筑層數較多，且絕大部分都具有梁拱，甚至帶有脊弧，房間數量即艙壁數量眾多，除外圍壁外，絕大部分都是輕圍壁（板厚為4mm～6mm，扶強材規(guī)格小，兩端一般離空削斜）。上建圍壁板縫編排需結合某特種船自身結構特點的同時，還需要兼顧美觀性、經濟性等等。本文以某型船為例，對上層建筑生產設計中如何合理設計板縫，如何預估鋼材數量，如何提高鋼材利用率進行了總結。

1 某特種船上層建筑特點

1.1 甲板特點

某特種船上層建筑具有甲板層數多、層高低、跨度長的特點，每一層甲板一般均有橫向圓弧形梁拱，甚至帶有縱向脊弧。某特種船上層建筑最下層01甲板（僅外圍壁稍厚，內圍壁全部為輕圍壁）長度約93m，02甲板長度約71.5m，03甲板長度約64m，04甲板長度約53m，05甲板長度約30m，均帶有橫向曲線梁拱，其中還有67%甲板長度帶有縱向曲線脊弧。

1.2 艙室圍壁特點

上建艙室非常多，每層甲板被圍壁分隔出許多用途不同的艙室。室內通道在每層一般對稱布置，數量多，長度長。最長的對稱通道位于02甲板下，長達約40m，占了02甲板長度的56%。上建甲板支撐構架，絕大部分為縱向和橫向的桁材以及支撐點處的支柱。除了外圍壁和部分機艙開口上方的圍壁外，絕大部分為輕圍壁。輕圍壁典型結構規(guī)格為板厚t=4～6mm，扶強材兩端離空削斜規(guī)格，并且常布置在兩柱子之間和頂部桁材下方。

2 薄鋼板訂貨特點

第一，鋼廠生產薄板時如果制造寬板，廢品率較高，價格偏貴，而且供貨商較少；第二，薄板較軟。在運輸、吊運過程中易發(fā)生變形，不宜采用較大規(guī)格的薄板，厚度應為6mm及以下的鋼板，我們采用的規(guī)格寬度一般不超過1800mm，長度一般不超過8000mm。

3 常規(guī)上建圍壁板縫生產設計方法以及存在的問題分析

一般船舶上建圍壁生產設計，都是在盡量提高鋼材利用率的基礎上，排列水平板縫。在生產設計過程中，普遍會存在如下問題：

（1）排縫隨意，不利于批量訂貨；

（2）前后相鄰分段的板縫高度不一致，特別是外圍壁和內通道圍壁，影響美觀；

（3）上下分段外圍壁垂直縫分布混亂，影響美觀；

（4）放樣套料時，使用板材效率不高。

根據本船的布置和結構特點，必須在常規(guī)方法的基礎上進行改進，理順板縫設計過程，并通過提前策劃來避免出現常規(guī)設計的不足之處。

4 本船上建圍壁板縫設計

4.1 基本原則

上建圍壁板板縫設計采取的基本原則是保證通道和外圍壁等裸壁的板縫一致和美觀，再綜合調整其他板縫。根據層高確定訂貨鋼板的寬度規(guī)格，每層壁板采用盡量采用1.5倍板寬或2倍板寬來設置板縫。

4.2 板縫編排程序

整層甲板室艙壁需要整體一起編排，并打開設計軟件的板縫符號顯示設置。在剖面圖中用云線框出特別要注意的位置，如“外圍壁”、“內通道”等，參見圖1。優(yōu)先排外圍壁的板縫，然后排列通道圍壁的板縫，最后排列其他板縫。

（1）外圍壁編排程序

因為兩舷側縱向外側壁長度很長，而橫向外圍壁較短，因此優(yōu)先排縱向板縫，結合板厚分布要求確定板縫高度。因為本船縱向帶有脊弧，考慮到弧度并不是很大，縱向板縫的排列沒有采用常規(guī)的水平板縫，而是采取了單個分段內部排斜向直線縫，在相鄰分段接口處保持高度一致。前后端壁板縫，確保板縫投影為水平，并與縱向外圍壁板縫交點在同一高度。

（2）內通道排縫程序

本船縱向內通道也和縱向外圍壁一樣，在縱向排列的是斜直縫，參見圖2中所示內通道縱壁板縫。如果縱向通道在兩側（不在船中附近），需要綜合考慮梁拱的因素。首先，縱向通道兩邊的板縫要平行的話，需要注意梁拱的影響。其次，因為橫向通道內板縫的高度設置會被梁拱限制。縱向通道的板縫，在與橫向通道內的板縫對應時應避免錯開。

（3）其他排縫程序

在其他艙室，因為不影響美觀，在排縫時可以考慮盡量用足預訂貨的板件，例如設置斜直縫。

4.3 板縫美化的方法

（1）巧妙利用轉角或者轉圓板，避免橫向板縫和縱向板縫，在高度上的落差造成的視覺差異；

圖1 板縫編排準備

圖2 縱向內通道壁板縫

圖3 板縫美化

（2）可以適當將板縫設置在門內，因為門孔會使板縫大部分消失，會提高美觀度。

（3）可以在非通道艙室內設置垂直縫，使通道內部分的艙壁不存在板縫，最大效率地避免通道內部板縫高度不一致，詳見圖3。

4.4 特別注意要點

（1）注意鋼鐵廠所能出產的鋼板規(guī)格；

（2）排縫前一定要明確區(qū)分內通道、外圍壁的范圍，要提前考慮到梁拱和脊弧對板縫高度的影響；

（3）除通道和外圍平面壁等裸壁外，注意平面圍壁和曲面的壁板板縫一致性，即水平方向對齊，垂直方向對齊；

（4）注意上建寬度縮進處，不在同一位置的縱向外圍壁，及其橫向連接的外圍壁的板縫一致性；

（5）要注意上下分段外圍壁的垂直縫的對正，最好是剖出全部外圍壁進行觀察，確保板縫美觀；

（6）要注意大半徑轉圓板，需要設置拼接縫時，注意是否需要和橫向、縱向艙壁的板縫對正。

5 材料訂貨清單

根據本船上建的特殊性，在鋼材訂貨時，采取了非常規(guī)的訂貨方法。扶強材和甲板板較容易預估訂貨數量，因此預估鋼材清單的重點落在壁板數量預估上。之前的船舶，采用的是直接計算全部壁板的面積，得出總重量，估算鋼板的規(guī)格和數量。但是結合本船上建有梁拱、有極大的脊弧、艙壁被支柱間斷而不連續(xù)的特點，決定采用原始的直接按甲板層、按分段的方法進行統(tǒng)計，統(tǒng)計前先預套出每個分段的圍壁鋼材用量。該方法簡單，但是放樣預套工作量大，今后可以考慮分配到分段相關的設計人員。

6 生產設計時對施工階段的考慮

因施工階段經常發(fā)生將壁板菱角切除的先例，在生產設計交底會時，特別強調了不允許隨意切割板縫。另外在生產設計圖紙中，對于斜排板縫，采取了在兩端注明具體高度的方式，避免板件被裝反或者誤切割。

7 經濟效益

通過整體細致策劃，本船上建圍壁的板縫排列美觀，并且基本上無需設計者后續(xù)修改，避免了不必要的錯誤。上建鋼材訂貨規(guī)格恰當，指導設計和放樣充分，并使得現場施工錯誤減少。隨著某特種船設計建造增加，面對海量的上建艙室圍壁，本文可以為以后的設計工作提供借鑒。