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船體承受縱向彎曲力,考驗的是構件的抗彎強度。
與構件抗彎強度相關的因素,首先是製作構件的材料本身。
大多數木頭的屈服強度在六十兆帕左右。
能被船廠用來製造龍骨的木頭,肯定都是最好的。
這些優質木材的屈服強度,肯定也會比普通木材更高。
趙炎不知道柏木、杉木的屈服強度具體是多少。
但是肯定不會超過一百兆帕。
另外,趙炎也不知道百鍊冶鐵坊,目前能煉出來的含碳量最低的鋼,是哪種牌號。
暫時用前世他們機械廠最常見的低碳鋼舉例。
前世他們機械廠常用的低碳鋼牌號是Q235。
這種鋼的屈服強度,就是它牌號上標的兩百三十五兆帕。
從數字上看,低碳鋼的屈服強度隻是木材的二點三五倍。
鋼材與木材的替換比例要達到二點三五比一,才能保證強度。
這樣的話,就需要七百多公斤的鋼材,摺合大約一千一百宋斤。
趙炎從百鍊冶鐵坊拿鋼材的價格,跟陳家鐵器行一樣,都是兩百文一斤。
單是鋼材支出一項,就需要兩百九十貫左右,比一條三百料的船還要貴幾十貫。
好在決定構件抗彎強度的第二個因素,就是構件的截麵特性。
鋼材相比於木材還有一個優勢,那就是鋼材的可塑性更強。
同樣牌號,同樣重量的鋼材,分彆做成同等長度的螺紋鋼、工字鋼、槽鋼燈型材。
構件的抗彎強度,最高可相差十倍。
工字鋼、槽鋼這樣的型材,折彎時候考驗的就不隻是材料的屈服強度那麼簡單了。
需要把材料的抗拉、抗壓、抗剪下等一係列效能,綜合起來算進去。
大批量生產的型材中,抗彎強度最好的要數工字鋼——某些3D列印的特殊型材暫且不算。
工字鋼的縱向強度最好,橫向也有不錯的強度。
無論是幾百米深的巷道、隧道支護,還是鋪路、修橋。
工字鋼都是最常使用的型材。
不過純手工打製工字鋼有些難——趙炎需要考慮製作鋼材軋機了。
目前趙炎隻能退而求其次,選擇製造角鋼,也就是L型鋼。
這個相對工字鋼,要簡單的多。
打製一個長條形鋼板,再縱向對摺就行了。
同一個牌號,同等重量的鋼材,分彆製作成同等長度的角鋼和螺紋鋼。
角鋼型材的縱向抗彎強度,可以達到螺紋鋼的二點五倍。
這樣的話,需要的鋼材重量就能降低到兩百八十公斤,摺合大約四百三十宋斤。
這樣所用鋼材的價格,就能降低到一百一十貫左右。
王坊主說,可以做龍骨的木料,從江西路運到真州、揚州,每根將近五十貫,兩根將近一百貫。
雙方的成本已經很接近了。
保險起見,趙炎再提高點鋼材的含碳量。
再結合低溫回火的技術,提高硬度。
把一條三百料的船,製造龍骨的鋼材用量,壓縮到兩百五十公斤。
這樣一來,在徐州製造鋼鐵龍骨的造價,就能與真州、揚州民船坊的木頭龍骨打平了。
下一步,趙炎製作出來鋼材軋機後,再製作工字鋼、球緣扁鋼、T型鋼。
將來有條件的話,還可以試試現代龍骨的製造方法。
2020年代的現代化船舶上,仍然有龍骨。
隻是它們的龍骨,已經不是很多人想象中,一條從頭到尾貫通下來,呈長條狀的龍骨了。
那些載重量動輒十幾萬噸,甚至幾十萬噸的船舶使用的是一種網狀龍骨。
這種龍骨通過將球緣扁鋼、T型鋼,與鋼板焊接起來,分散受力。
這種網狀結構的龍骨,無論是抗彎,還是抗衝擊能力,都遠超單一龍骨結構。
“造那條三百料船的工匠還在嗎?”趙炎看向王坊主問道。
趙炎買王家船坊,一個是要這塊場地。
另一個就是要這些技術工人。
“在,還有!”王坊主連忙道。
他已經看出來了,這位公子不是看上了他家的船,而是看上了他家的船坊。
已經掛出去兩年了,終於有人願意買了。
賣了這船坊,買上幾十畝好田種,纔是正經。
“把人叫過來,我看看!”趙炎道。
“老朽這就去叫!”王坊主連忙道。
不多時,王坊主就叫來了十幾人。
趙炎看了看,這些人大都已經四五十歲。
他挨個問了一下,他們當年確實參與過建造那艘三百料的大船。
另外還有二十多個人也參與了當年,那艘三百料船隻的建造。
隻是這些人今天冇來。
船坊生意不好,那二十多人都去其他地方找活做了。
參與過當年那艘船建造的人,今年都是四五十歲,都是一家的頂梁柱。
隻要有工錢,那二十多人馬上就能回來。
再造一艘三百料的大船,對他們來說不是難事。
趙炎點了點頭。
老實說,相比於留下的這十幾個人,趙炎更加相信出去找活乾的二十幾個人。
這些人能出去找活乾,說明他們的手藝,在社會上是有競爭力的。
這就像**十年代,國企某些“週末工程師”一樣。
那些有技術的工程師、工人,纔會在週末,被人花錢請去乾活。
在任何時代,私營的企業都不會乾虧本的買賣。
“我能看看其他地方是如何乾活的嗎?”趙炎指了指周圍幾間屋子。
這幾個屋子裡,都不斷有人出入。
“公子這邊請!”王坊主連忙道。
趙炎看了看,這些房子內有做麻繩的,有做船帆的。
有個屋子裡,一個漢子帶著三個幫工,一個學徒正在打製錨鏈、鐵釘。
船坊內的鐵匠,不歸周到這個鍛鐵行首管。
不過各個屋子內,最多的人還是在做木工活。
這些人有的正在做船槳、櫓,有的正在做船板。
趙炎還看到有人正在烤木頭,彎曲成型。
還有不少屋子空著。
之前這些能造大船的時候,這些屋子裡想必非常忙碌。
裡裡外外看完一遍後,那王坊主緊張地看著趙炎。
“公子以為如何?”王坊主問道。
“五百貫是吧?去找牙人來簽訂契約吧!”趙炎道。
彆的不說,這船坊有三十幾畝地。
即便這裡地勢低,夏天的時候,容易受淹。
但是看那些房子的位置,也能有一半地高於水麵。
將來就算做不出鐵肋木殼船,也不算血本無歸。