一種船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，屬于船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，運輸船舶的上層建筑或者甲板室形式多采用單一長方體，而該長方體在多層甲板上沿船寬方向的尺度往往大于船舶型寬的1/4倍，故該上建艙室的高度及側(cè)投影面積均需計入舾裝數(shù)計算中，用以配置規(guī)范中國要求的錨泊和系泊設(shè)備。
[0003]舾裝數(shù)的計算作為船舶舾裝設(shè)備設(shè)計重要環(huán)節(jié)，用以配置錨泊和系泊設(shè)備，使船舶停泊下來。各國船級社的規(guī)范統(tǒng)一采用IACS提出的舾裝數(shù)計算方法，公式如下:
[0004]N =Λ 2/3+2Bh+A/10，其中 h = a+Σ hi
[0005]上式中第一項Λ為夏季載重線下的型排水量；第二項B為船寬，h為從夏季載重線到最上層艙室頂部的有效高度，a為從船中夏季載重線水線至上甲板的距離，hi為艙室中心處量計的高度，但僅計入各層甲板上寬度大于B/4的艙室；第三項A為船長范圍內(nèi)夏季載重水線以上的船體部分和上層建筑以及各層寬度大于B/4的艙室的側(cè)投影面積的總和。根據(jù)上式計算所得的舾裝數(shù)結(jié)果，對照相應(yīng)的表格選取合理的錨泊和系泊設(shè)備參數(shù)。
[0006]傳統(tǒng)的船舶上層建筑形式橫剖面如下圖1所示，其駕駛甲板以下的艙室寬度大多大于B/4，故其各艙室的高度hi (i = lto4)應(yīng)計入舾裝數(shù)計算中的第二項，并且這些艙室的側(cè)投影面積Ai也應(yīng)計入舾裝數(shù)計算中的第三項，正如下圖2所示側(cè)視圖中面積Ai (i =lto4)ο
[0007]如此一來，勢必使舾裝數(shù)計算結(jié)果較大，提高了對錨泊和系泊配置的要求，增加了船廠的建造成本，加大了船舶空船重量，一定程度上減小了載貨量。對于運輸船而言，船型是否優(yōu)秀取決于該船的建造成本和載貨量，合理地控制舾裝數(shù)大小，有利于提升該船型的推廣和運營，從而躋身優(yōu)秀船型的行列。
[0008]為了降低船舶的舾裝數(shù)大小，可著手減小上述三項的計算結(jié)果。由于Λ，Β和a是由船舶主要尺度而決定，無法改變，只能想法設(shè)法減小h和A的數(shù)值大小。但目前的解決方案往往顧此失彼，無法兼顧船舶的性能和布置要求，對于合理降低船舶的舾裝數(shù)大小，現(xiàn)有技術(shù)主要采用以下三種解決方案:
[0009]方案1:減小每層上建艙室的寬度，盡量使其小于B/4 ;
[0010]方案2:減小每層上建艙室的側(cè)投影面積；
[0011]方案3:將寬度大于B/4的上建艙室放置于寬度為B/4或以下的艙室上，如圖3所不O
[0012]方案I的弊端:雖然減小上建艙室寬度至小于B/4可以使其不計入舾裝數(shù)計算中，減小了舾裝數(shù)的大小，但會導(dǎo)致現(xiàn)有甲板上艙室的容量無法滿足額定的人數(shù)要求，使甲板數(shù)量增加，提高了空船的重心高度，而船舶的重心高度對其穩(wěn)性性能影響極大，重心越低，船舶的穩(wěn)性越好，故該方法除非證明對其穩(wěn)性的不利影響在規(guī)范允許范圍內(nèi)，否則不應(yīng)作為首選的解決方案。另外，該方法由于其甲板數(shù)量增加，增加了建造成本，并且使船體建筑在橫剖面上的投影面積增大，從而提高了船舶的空氣阻力，影響船舶的阻力性能指標(biāo)，在一定程度上增加了油耗，降低其經(jīng)濟性能。
[0013]方案2的弊端:結(jié)合方案I的不利因素，出現(xiàn)了方案2，即在舾裝數(shù)計算中計入上建艙室的情況下，盡量減小其側(cè)投影面積。但由于舾裝數(shù)計算公式中艙室的側(cè)投影面積Ai需除以10后計入計算結(jié)果，故其對舾裝數(shù)大小的影響在一定程度上并不顯著，該方法也不能從根本上降低船舶的舾裝數(shù)大小。
[0014]方案3的弊端:利用IACS的舾裝數(shù)計算方法中提及，對于寬度大于B/4的上建艙室如在寬度為B/4或以下的艙室之上，則應(yīng)計入上面的艙室而忽略下面的艙室，可減小舾裝數(shù)的大小。但由于上述寬度大于B/4的上建艙室缺乏有效的支撐和加強，在一定程度上破壞了結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，降低了上建艙室結(jié)構(gòu)的剛性，給船舶結(jié)構(gòu)強度帶來隱患，也將對振動和噪音結(jié)果帶來極大的影響。
[0015]針對以上所述的種種情況，本發(fā)明主要是為船舶設(shè)計一種上層建筑結(jié)構(gòu)形式，使其能夠降低舾裝數(shù)大小，合理減化配置錨泊和系泊設(shè)備，以有效降低空船重量，提高載貨量，節(jié)約能耗。
[0016]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0017]—種船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，上建甲板室在各層甲板上分為至少2個單獨分開的甲板室，每個甲板室的寬度都小于船舶型寬的四分之一；上建甲板室室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風(fēng)面積，減小空氣阻力；同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度。
[0018]進一步的，所述連接件為鋼筋、鋼管或者其他形式的肘板。
[0019]進一步的，在每層甲板上相鄰甲板室分隔處斜撐結(jié)構(gòu)I。
[0020]更進一步的，各層甲板上分為2個單獨分開的甲板室，在每層甲板上兩甲板室分隔處設(shè)置斜撐結(jié)構(gòu)I。
[0021]再進一步的，所述斜撐結(jié)構(gòu)I設(shè)于船舶的中軸位置。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:
[0023]I)采用新型的上層建筑形式，可令上建艙室不計入船舶的舾裝數(shù)之中，降低舾裝數(shù)的大小，減化錨泊和系泊設(shè)備的配置，有效降低空船重量，合理提高載貨量，節(jié)約能耗。
[0024]2)同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度。
[0025]3)在每層甲板上兩甲板室分隔處設(shè)置斜撐結(jié)構(gòu)，可以極大地增加結(jié)構(gòu)強度，降低振動水平，克服了本建筑形式方案中，上層建筑頂層甲板艙室的中縱剖面處缺少連續(xù)的結(jié)構(gòu)支撐，以至于載荷難以有效傳遞的技術(shù)難題，同時使得結(jié)構(gòu)更具有連續(xù)性。
[0026]4)同時兼顧船舶的布置要求，穩(wěn)性、阻力性能，結(jié)構(gòu)強度和振動水平，有利于提升該船型的推廣和運營，從而使其躋身優(yōu)秀船型的行列。
[0027]5)保證了上層建筑艙室的高度，滿足了船舶視線的需求。
[0028]6)艙室相互隔開，提高了船艙私密性，尤其適合高私密性船舶的特定需求。
【附圖說明】
[0029]圖1是現(xiàn)有技術(shù)船舶上層建筑形式的示意圖。
[0030]圖2是現(xiàn)有技術(shù)船舶上層建筑側(cè)面投影的示意圖。
[0031]圖3是【背景技術(shù)】中，方案3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖4是本發(fā)明船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0033]圖中，1.斜撐結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0034]參見圖4，本發(fā)明主要是提出一種新型的上層建筑形式，該上建甲板室在多層甲板上是設(shè)計成2個單獨分開的甲板室，每個單獨甲板室的寬度bi都小于B/4。根據(jù)IACS的舾裝數(shù)計算方法中提及，對一層甲板上的單獨分開的甲板室，應(yīng)分別計算每一個單獨甲板室的寬度，然后確定是否應(yīng)計入或不計入。如果單獨每個bi都小于B/4，它們就不需計入舾裝數(shù)計算中。
[0035]出于上述考慮，可以采用圖4所示的上層建筑形式，在多層甲板上沿船寬方向設(shè)置單獨分開的上建艙室，這些單獨分開的艙室寬度均小于1/4B，根據(jù)IACS的舾裝數(shù)計算方法，對第二項中上建艙室的高度hi應(yīng)只記及駕駛甲板上的甲板室，而忽略上甲板、A甲板、B甲板和C甲板上這些寬度小于1/4B的甲板室高度。因此，這種上層建筑形式將大大降低船舶的舾裝數(shù)，從而減少錨系泊設(shè)備的配置要求，有效地控制空船重量，節(jié)約能耗。
[0036]另外，上建艙室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風(fēng)面積，減小空氣阻力，提高船舶的阻力性能指標(biāo)。
[0037]該新型上層建筑頂層甲板艙室的中縱剖面處缺少連續(xù)的結(jié)構(gòu)支撐，考慮到載荷的有效傳遞和結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，在每層甲板上兩甲板室分隔處設(shè)置如圖4所示的斜撐結(jié)構(gòu)1，可以極大地增加結(jié)構(gòu)強度，降低振動水平。
[0038]本發(fā)明的關(guān)鍵是該上層建筑形式，在多層甲板上沿船寬方向設(shè)置單獨分開的上建艙室，這些單獨分開的艙室寬度均小于1/4B，根據(jù)IACS的舾裝數(shù)計算方法，對第二項中上建艙室的高度hi應(yīng)只記及駕駛甲板上的甲板室，而忽略上甲板、A甲板、B甲板和C甲板上這些寬度小于1/4B的甲板室高度。因此，這種上層建筑形式將大大降低船舶的舾裝數(shù)，從而減少錨系泊設(shè)備的配置要求，有效地控制空船重量和建造成本，節(jié)約能耗。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，發(fā)明不僅可以有效降低船舶的舾裝數(shù)，從而減少錨系泊設(shè)備的配置要求，有效地控制空船重量，降低該船的建造成本，提高載貨量，還能同時兼顧船舶的布置要求，穩(wěn)性、阻力性能，結(jié)構(gòu)強度和振動水平，有利于提升該船型的推廣和運營，從而使其躋身優(yōu)秀船型的行列。
【主權(quán)項】
1.一種船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，其特征在于: 上建甲板室在各層甲板上分為至少2個單獨分開的甲板室，每個甲板室的寬度都小于船舶型寬的四分之一； 上建甲板室室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風(fēng)面積，減小空氣阻力； 同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度。2.如權(quán)利要求1所述的船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接件為鋼筋、鋼管或者肘板。3.如權(quán)利要求1所述的船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，其特征在于:在每層甲板上相鄰甲板室分隔處斜撐結(jié)構(gòu)(1)。4.如權(quán)利要求3所述的船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，其特征在于:各層甲板上分為2個單獨分開的甲板室，在每層甲板上兩甲板室分隔處設(shè)置斜撐結(jié)構(gòu)(1)。5.如權(quán)利要求4所述的船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述斜撐結(jié)構(gòu)(1)設(shè)于船舶的中軸位置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種船舶新型上層建筑艙室結(jié)構(gòu)，其特征在于：上建甲板室在各層甲板上分為至少2個單獨分開的甲板室，每個甲板室的寬度都小于船舶型寬的四分之一；上建甲板室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風(fēng)面積，減小空氣阻力；同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度，減小上建的振動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，發(fā)明不僅可以有效降低船舶的舾裝數(shù)，從而減少錨系泊設(shè)備的配置要求，有效地控制空船重量，降低該船的建造成本，提高載貨量，還能同時兼顧船舶的布置要求，減小船舶阻力，提高結(jié)構(gòu)強度和減小上層建筑的振動，有利于提升該船型的推廣和運營，從而使其躋身優(yōu)秀船型的行列。
【IPC分類】B63B15/00, B63B3/48, B63B9/00
【公開號】CN105253249
【申請?zhí)枴緾N201510696867
【發(fā)明人】徐蓉, 趙東國, 夏玉濤, 莫繼華, 高俊
【申請人】上海船舶研究設(shè)計院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月23日