船体承受纵向弯曲力,考验的是构件的抗弯强度。
与构件抗弯强度相关的因素,首先是製作构件的材料本身。
大多数木头的屈服强度在六十兆帕左右。
能被船厂用来製造龙骨的木头,肯定都是最好的。
这些优质木材的屈服强度,肯定也会比普通木材更高。
赵炎不知道柏木、杉木的屈服强度具体是多少。
但是肯定不会超过一百兆帕。
另外,赵炎也不知道百炼冶铁坊,目前能炼出来的含碳量最低的钢,是哪种牌號。
暂时用前世他们机械厂最常见的低碳钢举例。
前世他们机械厂常用的低碳钢牌號是q235。
这种钢的屈服强度,就是它牌號上標的两百三十五兆帕。
从数字上看,低碳钢的屈服强度只是木材的二点三五倍。
钢材与木材的替换比例要达到二点三五比一,才能保证强度。
这样的话,就需要七百多公斤的钢材,折合大约一千一百宋斤。
赵炎从百炼冶铁坊拿钢材的价格,跟陈家铁器行一样,都是两百文一斤。
单是钢材支出一项,就需要两百九十贯左右,比一条三百料的船还要贵几十贯。
好在决定构件抗弯强度的第二个因素,就是构件的截面特性。
钢材相比於木材还有一个优势,那就是钢材的可塑性更强。
同样牌號,同样重量的钢材,分別做成同等长度的螺纹钢、工字钢、槽钢灯型材。
构件的抗弯强度,最高可相差十倍。
工字钢、槽钢这样的型材,折弯时候考验的就不只是材料的屈服强度那么简单了。
需要把材料的抗拉、抗压、抗剪切等一系列性能,综合起来算进去。
大批量生產的型材中,抗弯强度最好的要数工字钢——某些3d列印的特殊型材暂且不算。
工字钢的纵向强度最好,横向也有不错的强度。
无论是几百米深的巷道、隧道支护,还是铺路、修桥。
工字钢都是最常使用的型材。
不过纯手工打制工字钢有些难——赵炎需要考虑製作钢材轧机了。
目前赵炎只能退而求其次,选择製造角钢,也就是l型钢。
这个相对工字钢,要简单的多。
打制一个长条形钢板,再纵向对摺就行了。
同一个牌號,同等重量的钢材,分別製作成同等长度的角钢和螺纹钢。
角钢型材的纵向抗弯强度,可以达到螺纹钢的二点五倍。
这样的话,需要的钢材重量就能降低到两百八十公斤,折合大约四百三十宋斤。
这样所用钢材的价格,就能降低到一百一十贯左右。
王坊主说,可以做龙骨的木料,从江西路运到真州、扬州,每根將近五十贯,两根將近一百贯。
双方的成本已经很接近了。
保险起见,赵炎再提高点钢材的含碳量。
再结合低温回火的技术,提高硬度。
把一条三百料的船,製造龙骨的钢材用量,压缩到两百五十公斤。
这样一来,在徐州製造钢铁龙骨的造价,就能与真州、扬州民船坊的木头龙骨打平了。
下一步,赵炎製作出来钢材轧机后,再製作工字钢、球缘扁钢、t型钢。
將来有条件的话,还可以试试现代龙骨的製造方法。
2020年代的现代化船舶上,仍然有龙骨。
只是它们的龙骨,已经不是很多人想像中,一条从头到尾贯通下来,呈长条状的龙骨了。
那些载重量动輒十几万吨,甚至几十万吨的船舶使用的是一种网状龙骨。
这种龙骨通过將球缘扁钢、t型钢,与钢板焊接起来,分散受力。
这种网状结构的龙骨,无论是抗弯,还是抗衝击能力,都远超单一龙骨结构。
“造那条三百料船的工匠还在吗?”赵炎看向王坊主问道。
赵炎买王家船坊,一个是要这块场地。
另一个就是要这些技术工人。
“在,还有!”王坊主连忙道。
他已经看出来了,这位公子不是看上了他家的船,而是看上了他家的船坊。
已经掛出去两年了,终於有人愿意买了。
卖了这船坊,买上几十亩好田种,才是正经。
“把人叫过来,我看看!”赵炎道。
“老朽这就去叫!”王坊主连忙道。
不多时,王坊主就叫来了十几人。
赵炎看了看,这些人大都已经四五十岁。
他挨个问了一下,他们当年確实参与过建造那艘三百料的大船。
另外还有二十多个人也参与了当年,那艘三百料船只的建造。
只是这些人今天没来。
船坊生意不好,那二十多人都去其他地方找活做了。
参与过当年那艘船建造的人,今年都是四五十岁,都是一家的顶樑柱。
只要有工钱,那二十多人马上就能回来。
再造一艘三百料的大船,对他们来说不是难事。
赵炎点了点头。
老实说,相比於留下的这十几个人,赵炎更加相信出去找活乾的二十几个人。
这些人能出去找活干,说明他们的手艺,在社会上是有竞爭力的。
这就像八九十年代,国企某些“周末工程师”一样。
那些有技术的工程师、工人,才会在周末,被人花钱请去干活。
在任何时代,私营的企业都不会干亏本的买卖。
“我能看看其他地方是如何干活的吗?”赵炎指了指周围几间屋子。
这几个屋子里,都不断有人出入。
“公子这边请!”王坊主连忙道。
赵炎看了看,这些房子內有做麻绳的,有做船帆的。
有个屋子里,一个汉子带著三个帮工,一个学徒正在打制锚链、铁钉。
船坊內的铁匠,不归周到这个锻铁行首管。
不过各个屋子內,最多的人还是在做木工活。
这些人有的正在做船桨、櫓,有的正在做船板。
赵炎还看到有人正在烤木头,弯曲成型。
还有不少屋子空著。
之前这些能造大船的时候,这些屋子里想必非常忙碌。
里里外外看完一遍后,那王坊主紧张地看著赵炎。
“公子以为如何?”王坊主问道。
“五百贯是吧?去找牙人来签订契约吧!”赵炎道。
別的不说,这船坊有三十几亩地。
即便这里地势低,夏天的时候,容易受淹。
但是看那些房子的位置,也能有一半地高於水面。
將来就算做不出铁肋木壳船,也不算血本无归。
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