扶強材

扶強材（stiffener）亦稱“防撓材”，是為保證金屬板的剛性所加裝的鋼質船體結構材料。船內、艙壁、肋板等常用型鋼作扶強材。所有橫艙壁均為帶垂直扶強材的平面艙壁，所有縱艙壁為帶水平扶強材或垂直扶強材的平面艙壁。外壁板帶垂直扶強材，內壁板為帶垂直扶強材。扶強材的偏差可使用直尺檢查，直尺垂直於扶強材，扶強材根部處內殼與直尺間的最大間隙建議為 4mm。

基本介紹

• 中文名：扶強材
• 外文名：stiffener
• 別稱：防撓材
• 定義：為保證金屬板的剛性所加裝的型材
• 一級學科：船舶工程
• 二級學科：船舶總體

定義

扶強材（stiffener）又稱防撓材。設定在板材上，用以提高板材剛度和強度的骨材。由軋制或組合型材製成。常裝於艙壁板和圍壁板上，分豎向垂直扶強材和水平扶強材。裝於肋板上較短的骨材稱加強筋。

側向穩定性

艙壁扶強材的側向穩定性

艙壁扶強材側向穩定性的計算是船舶強度校核的內容之一。由於目前所採用的計算方法並非精確解，所以對艙壁扶強材的側向穩定性問題作進一步的研究還是必要的。

圖1

通常討論的船體結構中的艙壁扶強材是焊接於艙壁板上的T形鋼，如圖1所示。它在艙內水壓力q的作用下可能因側向失穩而破壞。顯然，所論的艙壁扶強材為一典型的開口薄壁桿件，所以艙壁扶強材的側向穩定性問題可按開口薄壁桿件的側向穩定性問題來考慮。

由於在實際情況中，艙壁板在其本身平面內的剛度很大，所以當扶強材發生側向變形時，可認為扶強材與倉壁板相連的軸線BB不會發生位移。因此，這種艙壁扶強材的側向穩定性問題可歸結為扭轉軸線固定了的開口薄壁桿件的側向穩定性問題。

計算公式

艙壁垂直扶強材的計算

艙壁的垂直扶強材(縱中平面上的垂直桁除外)可看作支持在剛性支座(甲板、底部和水平桁)上的連續梁來計算。可利用三彎矩定理來計算扶強材。

扶強材的計算跨度應取其等於包括肘板在內的整個長度。扶強材兩端應作為彈性固定處理。建議按下述近似公式確定其支座力偶係數值

式中：a——艙壁和鄰近艙壁的橫向構件(肋板、橫樑)間的距離；

a₁——由扶強材端點(甲板、底部)到最近的一道水平桁的距離；

i_or和i_p——分別為扶強材和底部或甲板縱梁包括附連翼板在內的慣矩。

解出扶強材的超靜定性後，繪製彎矩圖，並確定其計算值。

若水平桁間的距離符合蘇聯規範的要求，則扶強材的計算彎矩可按剛性固定在支座上的單跨梁來計算，水平桁即作為此梁的剛性支座。

扶強材的裝焊

工字梁的腹板上布置了一定數量的扶強材，如圖2所示。扶強材有兩種形式，包括T型組合件和角鋼。從布置情況看：有的工字梁內外側對稱布置；有的內外側錯開布置。

扶強材的安裝

將工字梁平臥，按照圖紙要求，定出各扶強材的安裝位置，然後對號入座，分別安裝各扶強材，適當預熱後電焊定位。

圖2

翻身後用同樣方法完成另一側的扶強材定位安裝。

扶強材的焊接

完成了工字梁內外側扶強材的安裝之後，將工字梁豎起固定好，如圖2所示。

圖3

1．按照圖中所示，從梁的中間向兩端逐步焊接。

2．凡是工字梁內外側對稱的扶強材，必須二名焊工對稱焊接。

3．扶強材的多數焊縫，均採用立向上焊，焊接時按圖3所示採用分段跳焊法。

4．焊前須用氧-乙炔火焰預熱至100℃。