中国船级社 修改通报 年 7 月 1 日生效 北京 Beijing

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1 中国船级社 修改通报 2018

2 中国船级社 修改通报 年 7 月 1 日生效 北京 Beijing

3 中国船级社 2018 年修改通报 第 2 篇 船体 ( 报批稿 ) 上海规范研究所 2018 年 3 月 1

4 目 录 第 1 章通则...1 第 3 节材料...1 第 4 节船体结构的焊缝设计...1 第 7 节有限航区船舶...2 第 8 节结构布置...3 第 2 章船体结构...4 第 2 节总纵强度...4 第 3 节外板...4 第 5 节单层底...5 第 6 节双层底...5 第 15 节船端加强...6 第 17 节上层建筑和甲板室...6 第 24 节承载有木质支撑钢卷的内底...7 附录 2 用于船上稳性计算的船上计算机软件...10 第 3 章舾装...16 第 1 节舵...16 第 2 节锚泊及系泊设备...20 第 6 节常规船舶上与拖带和系泊相关的船用配件与船体支撑结构...25 第 7 节甲板设备支撑结构...30 第 5 章双壳油船...33 第 4 节双层底结构...33 第 6 节甲板骨架...33 第 7 章集装箱船...34 第 1 节一般规定...34 第 4 节外板...34 第 8 节船首舷侧结构加强...34 第 9 节大型集装箱船船长大于 250m 的集装箱船的补充要求...34 第 10 节大开口船舶弯扭组合的总纵强度...35 附录 2 集装箱船结构强度直接计算...36 第 8 章散货船...63 第 5 节底边舱...63 第 9 节双舷侧结构...63 第 9 章滚装船 客船 客滚船与渡船...64 第 1 节一般规定...64 第 7 节直接计算...64 第 10 章拖船...66 第 1 节一般规定...66 第 1 节一般规定...67 第 4 节船体骨架...67 第 12 章驳船...68 第 1 节一般规定...68 第 1 节一般规定

5 第 8 节泥舱...69 第 15 章半潜船...70 第 2 节结构强度...70 第 18 章沙船...71 第 2 节泥沙舱区域结构的特殊要求...71 第 19 章双体船...72 第 1 节一般规定...72 第 2 节结构强度...72 第 3 节总载荷...72 附录 1 双体船结构强度直接计算

6 通则第 2 篇第 1 章 第 1 章通 则 第 3 节材料 船体结构钢的材料系数 K 见表 材料系数 K 表 屈服强度 R eh (N/mm 2 ) 材料系数 K 屈服强度 R eh (N/mm 2 ) 材料系数 K (0.66 [1] ) [1][2] 注 [1]: 仅适用于集装箱船的上甲板板 舱口围板及其顶板且厚度 t 在 50mm<t 100mm 范围内的钢板 注 : [1] 仅适用于满足本篇第 7 章第 1 节 要求的集装箱船的强力甲板和舱口围板 ; [2] 仅适用于集装箱船的上甲板板 舱口围板及其顶板且厚度 t 在 50mm<t 100mm 范围内的钢板 用于增强构件的材料级别, 以及用于焊接连接件的材质 ( 低碳钢或高强度结构钢 ) 例如流水沟的扁钢或舭龙骨垫板, 通常应与该处的船体外板相同 当构件与圆弧形舷板连接时, 对所需的钢级, 应作特殊考虑, 并应注意到所需结构布置及连接的细则 第 4 节船体结构的焊缝设计 焊接系数 表 舾装设备及其他附件 (1) 人孔盖围槛对甲板 内底板和舱壁板 0.34 (2) 外板或风雨密围壁上的门框结构 0.34 (3) 水密门上的加强筋 0.21 (4) 通风筒 空气管等的围板对甲板 0.34 载重线勘划规定的位置 1 和位置 2 对其他部位处 0.21 (5) 通风筒等附件 0.21 (6) 流水孔及排水口对甲板 0.44 (7) 桅 起重柱和起重机基座等对甲板 0.44 见 CCS 材料与焊接规范 第 3 篇 (8) 甲板机械的基座对甲板 0.21 特殊设备由设计决定 (9) 带缆桩等系泊设备底座对甲板 0.21 可要求加强焊或完全焊透 (10) 舷墙支撑肘板对甲板 0.21 (11) 舷墙和栏杆的支柱等对甲板 0.34 (12) 舭龙骨座板垫板对外板 0.34 (13) 舭龙骨对座板垫板 部分熔透或全熔透焊接部分熔透或全熔透焊接运用于高应力区域或认为危险的区域 ( 如 : 易产生疲劳裂纹的区域 ) 全熔透焊接时, 无钝边要求 部分熔透焊接时, 其钝边要求参照 材料与焊接规范 第 3 篇第 5 章 要求 确保焊道渗透至坡口根部的坡口角度 α, 通常在 40 到 60 之间 1

7 通则第 2 篇第 1 章 全熔透 / 部分熔透的焊道应覆盖坡口根部 焊喉有效长度应为坡口两端的焊喉高度之和 部分熔透或全熔透焊接表 序号焊缝名称型式备注 1 全熔透焊 为双面连续角焊缝的一种, 用于高拉应力区域或认为危险的区域 t as-built 焊件的建造厚度 f 钝边宽度为 0 α 坡口角度 2 双面对称坡口部分熔透焊 为双面连续角焊缝的一种, 用于高拉应力区域或认为危险的区域 t as-built 焊件的建造厚度 f 钝边宽度 α 坡口角度 3 双面非对称坡口部分熔透焊 为双面连续角焊缝的一种, 用于高拉应力区域或认为危险的区域 t as-built 焊件的建造厚度 f 钝边宽度 α 坡口角度 4 双面非对称坡口部分焊透焊 为双面连续角焊缝的一种, 用于高拉应力区域或认为危险的区域 t as-built 焊件的建造厚度 f 钝边宽度 α 坡口角度 第 7 节有限航区船舶 构件规范尺寸的折减 对下列情况, 不能按 的规定减小其规范尺寸 : 规范规定的最小厚度, 冰区加强 船首底部加强所要求的构件尺寸, 以及舱壁 深舱构件 货油舱构件 承载重货的内底板和内底骨架 载货甲板骨架 车辆甲板 支柱 首尾柱 尾轴架 主机座结构和舵等构件 最小厚度要求, 深舱水密要求, 油密要求, 冰区加强及船首底部加强要求等所规定的构件尺寸, 以及舱壁 承载重货的内底板和内底骨架 载货甲板骨架 车辆甲板 支柱 首尾柱 尾轴架 主机座结构和舵等构件 由船东自愿选择, 可不必满足本篇第 2 章第 23 节抓斗加强的要求 2

8 通则第 2 篇第 1 章 第 8 节结构布置 (4) 在空气管的管口, 应具有永久附装于管口的合适的关闭装置空气管应装设自动关闭装置 3

9 船体结构第 2 篇第 2 章 第 2 章船体结构第 2 节总纵强度 波浪载荷直接计算应基于以下假定 : (1) 计算软件应基于三维线性或非线性波浪理论, 并得到认可 ; (2) 对于远海航区的船舶, 波浪载荷的预报采用基于北大西洋海洋环境的 IACS Rec. 34 波浪统计资料 ; 对于有限航区的船舶, 波浪载荷的预报需基于所航行海区的波浪统计资料, 如所航行海区的波浪统计资料不限于一种, 则选取其中最严重的一种进行计算 ; (3) 所取的波浪频率数 浪向角和计算航速要求见本篇第 1 章第 5 节 ; (4) 计算采用的波浪谱及能量扩散函数, 见本篇第 1 章第 5 节 ; (5) 取 10-8 概率水平的长期预报结果作为计算结果 通过线性波浪理论得到的波浪弯矩和波浪剪力应按下述要求进行非线性修正 : (1) 中拱波浪弯矩 M W (+) 和中垂波浪弯矩 M W (-) 应按下列各式计算 : MW Mf nl hm kn m W, cal MW - Mfnl smw, cal kn m 式中 :M W,cal 基于线性波浪理论直接计算得到的, 在 0.4L 至 0.6L 之间垂向波浪弯矩的最大值 ; M 弯矩沿船长的分布系数, 见本篇第 2 章图 ; f nl-h,f nl-s 非线性修正系数, 按下列各式确定 : 190Cb fnl h 95C 55( C 0.7) f nl-s b 110( Cb 0.7) 95C 55( C 0.7) C b 方形系数, 但计算取值不应小于 0.6 (2) 中拱波浪剪力 F W (+) 和中垂波浪剪力 F W (-) 应按下列各式计算 : F F F kn.1,max F F W nl WV FW - nl.2 WV,max b 式中 :F nl,1,f nl,2 考虑非线性修正后剪力沿船长的分布系数, 分别见图 (1) 和 (2) 图中 f nl-h, f nl-s 见本条 (1); F WV,max 应按下式计算 : max F max F FWV,max max, 其中 :F WV,CAL,A 为 x/l<0.5 各剖面的波浪剪力直接计算值,kN; F WV,CAL,F 为 x/l 0.5 各剖面的波浪剪力直接计算值,kN b b kn WV, CAL, A WV, CAL, F kn 第 3 节外板 离船端 0.075L 区域内的船底板厚度 t 应不小于按下式计算所得之值 : t 0.035L 6 sk s sk t 0.035L 6 mm 0.7 式中 :L 船长,m, 计算时取值不必大于 300m; s 肋骨或纵骨间距,m, 计算时取值应不小于 s b 0.7; s b 肋骨或纵骨的标准间距,m; K 材料系数 b 4

10 船体结构第 2 篇第 2 章 第 5 节单层底 图 修改为 : 图 第 6 节双层底 对船宽大于 12m 但不大于 20m 的船舶, 中桁材两侧至少应各设 1 道旁桁材 对船宽大于 20m 的船舶, 中桁材两侧至少应各设 2 道旁桁材, 桁材之间的间距一般不大于 5m 距首垂线 0.2L 以前区域, 旁桁材间距应不大于 4 个纵骨间距 旁桁材应尽可能均匀设置 旁桁材和水密旁桁材的厚度应符合本节 的要求 如双层底与边液舱或深隔离舱内部相连通时, 水密旁桁材厚度还应符合深舱要求 旁桁材和水密旁桁材一般均应设置垂直加强筋 旁桁材垂直加强筋间距不大于 1.5m, 厚度与旁桁材腹板厚度相同, 一般宽度一般为旁桁材腹板高度的 1/10 水密旁桁材的垂直加强筋间距不大于 0.9m, 厚度与水密旁桁材腹板厚度相同, 一般宽度一般为水密旁桁材腹板高度的 1/10, 剖面模数 W 应符合 的要求 当旁桁材和水密旁桁材设置水平加筋时, 加筋厚度一般与桁材腹板厚度相同, 宽度一般为旁桁材腹板高度的 1/10; 水密旁桁材上的水平加筋, 其剖面模数 W 还应符合 的要求 5

11 船体结构第 2 篇第 2 章 首尖舱内的加强 对纵骨架式船底结构, 应特殊考虑 第 15 节船端加强 船首底部的加强 在加强范围内, 对纵骨架式双层底骨架应作下列加强 : (1) 应在每隔 1 档肋位处设置实肋板, 且间距一般不超过 2.5m (2) 船底纵骨剖面模数应比按本章 的计算值大 10%, 且代入公式中的 l 值应不小于 1.85m (3) 一般应设置间距不大于 3 倍纵骨间距的旁桁材, 并应将其尽量向船首延伸 第 17 节上层建筑和甲板室 上层建筑舷侧骨架应符合下列要求 : (1) 上层建筑舷侧为横骨架式时, 应符合本章第 7 节的有关要求 (2) 上层建筑舷侧为纵骨架式且位于尾垂线向船首 0.3L 区域内, 纵骨剖面模数应不小于 : 2 W 6.5 sl ( D ) K cm 3 式中 :s 纵骨间距,m; l 纵骨跨距,m, 取不小于 1.5m; D 1 d H 且不大于 20m, 其中, b H b 根据 国内航行海船法定检验技术规则 第 3 篇第 3 章 2.3 条定义的最小船首高度,m; H b 勘划载重线所要求的最小船首高度,m; d 吃水,m; K 材料系数 支持舷侧纵骨的强肋骨剖面模数应不小于 : 2 W 8.8 Sl ( D ) K cm 3 式中 : D 1 K 同上式 ; S 强肋骨间距,m; l 强肋骨跨距,m (3) 上层建筑舷侧为纵骨架式且位于尾垂线向船首 0.3L 区域外, 纵骨剖面模数应不小于 : 2 W 7.5 sl ( D ) K cm 3 式中 :s 纵骨间距,m; l 纵骨跨距,m, 取不小于 1.5m; D 2 d H,m 其中, b H b 根据 国内航行海船法定检验技术规则 第 3 篇第 3 章 2.3 条定义的最小船首高度,m; H b 勘划载重线所要求的最小船首高度,m; d 吃水,m; K 材料系数 支持舷侧纵骨的强肋骨剖面模数应不小于 : 2 W 10 Sl ( D ) K cm 3 式中 : D 2 K 同上式 ; S 强肋骨间距,m; l 强肋骨跨距,m 如果该上层建筑位于船中 0.4L 区域内并参与总纵强度时, 还需要满足本章第 2 节 的相关要求

12 船体结构第 2 篇第 2 章 第 24 节承载有木质支撑钢卷的内底 纵骨架式内底板的板材厚度应不小于按下式求得的大值 : 式中 : K 1 系数, 取为 : g 0.5a F v SC t K 2.5 mm 1 R K p eh 1 ' 1.7slK 0.73s K l l 2 2 ' 2 2 2l 2s 2lK a 垂向加速度, ms 2, 应根据本篇第 1 章第 5 节 定义的公式计算 ; v g 重力加速度, g 9.81m/s 2 ; F 力,kg, 取为 : SC W n n SC F K SC S n 3 1 2, 对于 n 10 且 n l F K nw, 对于 n 10 或 n 5 l 2 3 SC S 1 SC s 系数, 一般取 0.8, 当计算构件对船体梁强度不起作用时取 0.9; p l 沿弦长量取的基本板格的长边长度,m; s 沿 l 跨距中点处弦长量取的基本板格的短边长度,m; K 系数, 取为 : S W SC eh K= 1.4, 当钢卷排成一层, 以一个钢卷锁紧时 s K= 1.0, 在其他情况下 s 单个钢卷的质量,kg; R 材料屈服强度,N/mm 2 ; n 钢卷的层数 ; 1 n 内底每一基本板格的载荷点数量 ( 见图 (1) 和图 (2)) 当 n 5 时, n 可根 n 和 ll 值的从表 获得 据 3 s 2 2 图 (1) 钢卷装载工况 7

13 船体结构第 2 篇第 2 章 n 单个钢卷的支承垫料数量 ; 3 l 钢卷的长度,m; s K 系数, 取为 : 2 图 (2) 钢卷装载工况 2 2 ' s s s l K l l l l l ' 沿船长方向, 内底板每一基本板格的载荷点之间的距离 ( 见图 (1) 和图 (2)) 当 n 10 且 n 5时, l ' 取 l, l 2 3 s, n 2 和 n 之值从表 获得 当对于 n 10 且或 n 5 时, l ' 取 l 底边舱斜板和内壳板 底边舱斜板和内壳板纵骨架式底边舱斜板和内壳的板材厚度应不小于按下式求得的值 : ' a F hopper SC t K R mm 式中 : K 1 系数, 定义见 R 材料屈服强度,N/mm 2 ; eh 内底板与底边舱斜板或内壳板之间的夹角, 度 ; h a 系数, 取为 : hopper y a a g R a 切向加速度, 定义见 ; R 1 GSC sin tan cos hopper R h h m g 重力加速度, g 9.81m/s 2 ; y 横向重心位置, 定义见 ; G-SC R 系数, 定义见 ; F 力,kg, 取为 : ' SC F W n C ' 2 SC k SC n3, 对于 10 2 p eh n 且 n 5 3 l F C W, 对于 n 10 或 n 5 l 2 3 ' SC k SC s 系数, 见 ; p C 系数, 取为 : k 2 8

14 船体结构第 2 篇第 2 章 C k 2.2, 用于钢卷排为两层或两层以上的情况, 或钢卷排为一层且锁紧钢卷位于底边舱斜 板或内壳板起第二个或第三个的情况 ; C 1.2, 在其他情况下 k 内底板上的普通扶强材 内底板上的单跨普通扶强材的剖面模数 W, cm 3 2 和剪切剖面积 A, cm 应不小于按下列公式求 得之值 : W K 3 g 0.5a F 12R v eh SC g av FSC A 10 sin a 式中 : K 3 系数, 定义见表 , 当 n 大于 10 时, K 2 3 取 2l 3; l 沿弦长量取的基本板格的长边长度,m; a 垂向加速度, ms 2, 应根据本篇第 1 章第 5 节 定义的公式计算 ; v g 重力加速度, g 9.81m/s 2 ; F 力,kg, 定义见 ; SC R 材料屈服强度,N/mm 2 ; eh 剪切强度,N/mm 2, 取为 : a 3 cm 2 cm R eh a 3 扶强材腹板与外板的夹角, 度, 在扶强材跨距中点量取 9

15 船体结构第 2 篇第 2 章 附录 2 用于船上稳性计算的船上计算机软件 应用 船上安装的稳性软件应包含所有适用于该船的强制性的法定的完整和破损稳性要求 本附录, 仅要求对安装于船用计算机上能进行稳性计算的软件进行认可, 适用于配备能进行船舶稳性计算的软件的船上计算机 第 2 款中规定了主动和被动系统 本附录仅包含被动系统和离线操作模式的主动系统 1 总则 稳性计算软件的范围应与批准的稳性资料相一致, 并应至少包括确保满足适用稳性要求必需的所有资料和完成所有的计算或校核 认可的稳性软件并不替代批准的稳性资料, 而是作为经批准的稳性资料的补充, 以便于稳性计算 输入 / 输出资料应易于和批准的稳性资料作比较, 以避免操作者对批准的稳性资料产生疑惑和可能的误述 船上计算机稳性软件应备有操作手册 稳性资料显示和打印以及操作手册使用的语言应与船上批准的稳性资料使用的语言相同 可要求将其翻译成中文 用于稳性计算的船上计算机软件是船舶专用的, 其计算结果仅适用于认可所针对的船舶 如果涉及到船舶主要数据或内部布置变动的改建时, 则任何原稳性计算软件的单船认可不再有效 该软件应作相应修订并重新认可 2 计算系统被动系统要求手工输入数据 ; 主动系统采用传感器读取以及输入液舱内的货物容量等数据取代手工输入 ; 第三类系统, 即集成系统, 基于传感器提供的输入来控制或触发动作, 不包含在本附录范围内 3 稳性软件类型 根据船舶稳性要求, 稳性软件可进行三四种类型的计算 : 类型 1 软件仅计算完整稳性 ( 适用不要求符合破损稳性衡准的船舶 ) 类型 2 软件基于极限曲线或者先前批准的装载工况计算完整稳性并校核破损稳性, 或者基于极限曲线校核所有稳性要求 ( 含完整和破损稳性 ) 类型 3 软件通过直接应用为各装载工况预编的破损情况 ( 适用某一些油船等 ) 计算完整稳性和破损稳性, 其中破损稳性为基于相应的公约或者规则预编的破损工况 类型 4 软件直接应用用户定义的破损, 计算某个实际装载工况和实际进水情况下的破损稳性, 从而为安全返港 (SRtP) 提供操作信息 类型 3 和类型 4 稳性软件的破损稳性, 应基于船体型线模型, 即直接根据完整的三维几何模型进行计算 4 功能要求 4.1 对各类稳性软件的一般要求 10

16 船体结构第 2 篇第 2 章 计算程序应显示各种装载工况下的相关参数, 以协助船长判断船舶装载是否在批准的极限范围之内 每一确定的装载工况下应显示以下参数 : 载重量数据 ; 空船数据 ; 纵倾 ; 吃水标志和首尾垂线处的吃水 ; 装载工况下的排水量 VCG LCG 和 TCG( 如适用 ) 的概要 ; 进水角和相应的进水开口 ( 不适用于采用极限曲线对所有稳性要求进行校核的类型 2 软件 但是, 如果除极限曲线外还给出了完整稳性衡准, 应显示进水角和相应的进水开口 ); 稳性衡准的满足情况 : 所有计算稳性衡准的列表 极限值 计算值和结论 ( 满足或未满足衡准 ) ( 不适用于采用极限曲线对所有稳性要求进行校核的类型 2 软件 但是, 如果除极限曲线外还给出了完整稳性衡准, 应显示极限值 计算值和结论 ) 4.2 如直接进行破损稳性计算, 按适用规则的有关破损情况应事先确定, 以自动校核确定的装载工况 如没有符合任何装载限制, 则应分别在屏幕上显示和纸面上打印清晰的警报 装载限制应包括但不限于下列内容 : 纵倾 吃水 液体密度 液舱充装高度 初始横倾 ; 对类型 2, 结合上述参数考虑极限 KG/GM 曲线的使用 ; 勘划木材载重线时, 木材的堆装高度限制 类型 3 软件应包括按适用规则预定义的破损工况, 以对给定的装载工况进行自动校核 4.4 屏幕显示和纸面打印的数据应清楚无误 保存计算的日期和时间应为屏幕显示和纸面打印的一部分 各纸面打印应含有计算程序, 包括版本号的识别 计量单位应能被清楚识别, 并在装载计算使用中保持一致 对于类型 3 和类型 4 软件, 系统应视适用情况并根据稳性软件类型预装整个船体的详细计算机模型, 包括附体 所有舱室 破损稳性计算中考虑的液舱和上层建筑相关部分 受风面积 进水点 横贯浸水装置 内部舱室连接和逃生路线等 对于类型 1 和类型 2 软件, 如稳性计算时使用完整的三维模型, 对计算机模型的要求应视适用情况并根据稳性软件的类型满足上述 的规定 4.2 对类型 4 稳性软件的进一步要求 常规 ( 类型 1 2 和 3) 和安全返港 ( 类型 4) 软件无需完全分开 如果常规软件和安全返港软件没有完全分开, 则 : 应提供常规软件和类型 4 软件之间的切换功能 ; 针对两种功能 ( 常规操作和安全返港 ) 的实际完整装载工况应相同 ; 安全返港模块只需在发生事故时激活 ; 类型 4( 安全返港 ) 软件的认可仅仅是对稳性的认可 对于满足安全返港的客船, 如同时有船用稳性计算机和岸基支持, 其软件不必完全相同 除在批准的稳性资料中已给出更精确的渗透率外, 应按下表给出每一内部处所的渗透率 处所 渗透率默认值满载部分装载空舱 集装箱处所 干货处所 滚装处所 液货 拟装载消耗液体 储物处所 (0.60) 0.95 机器处所

17 船体结构第 2 篇第 2 章 空舱 0.95 起居处所 系统应能够计入适用的力矩, 例如风 救生艇降落 货物移动和乘客移动 系统一般应按照 国内航行海船法定检验技术规则 第 4 篇计入风的影响, 但是若事故地点的风压明显不同 ( 与 P=120N/m 2 比较, 相当于蒲氏 6 级风, 风速约为 13.8m/s 或 27kn), 应允许人工输入风速 / 风压 系统应能评估开启主要水密门对稳性的影响 ( 例如, 对于应校核的破损工况, 应考虑破损舱室范围内的任一水密门, 并进行附加的破损稳性计算和显示 ) 系统应采用最新批准的空船重量和重心资料 软件的输出内容应能在任一实际破损时向船长提供足够清楚的信息, 以确保快速准确地评估船舶稳性 进水对逃生通道的影响 为管理和 / 或控制船舶稳性而对设备进行的必要控制 在安全返港软件中输入实际装载工况后, 应提供下列输出内容 ( 完整稳性 ): 载重量数据 ; 空船数据 ; 纵倾 ; 横倾 ; 吃水标志和首尾垂线处的吃水 ; 装载工况下的排水量 VCG LCG 和 TCG( 如适用 ) 的概要 ; 进水角和相应的进水开口 ; 自由液面 ; GM 值 ; 相应于 和 60 等在不小于 60 的横倾范围内的 GZ 值 ; 相应完整稳性衡准的符合情况 : 所有计算的完整稳性衡准的列表 极限值 计算值以及评估 ( 满足或未满足衡准 ); 国内航行海船法定检验技术规则 规定的极限 GM/KG 曲线 ; 当发生事故时, 相应于实际装载工况的实际破损情况, 应提供下列输出内容 ( 破损稳性 ): 纵倾 ; 横倾 ; 吃水标志和首尾垂线处的吃水 ; 累进进水角和相应的累进进水开口 ; GM 值 ; 相应于 和 60 等在不小于 60 的横倾范围内的 GZ 值 ; 相应稳性衡准的符合情况 : 所有计算的稳性衡准的列表 极限值 计算值以及结论 ( 满足或未满足衡准 ); 类型 4 软件 ( 安全返港 ) 的残存衡准由主管机关确定 ; 相关的进水点 ( 非保护和风雨密 ) 及从破损水线至各点的距离 ; 所有浸水舱室及所考虑的渗透率的列表 ; 每个浸水舱室的进水量 ; 逃生路线浸水角 ; 标明进水后的水线面和破损舱室的船舶侧视图 甲板图以及横剖面图 5 可接受的误差根据程序类型和范围, 可接受的误差应按 5.1 或 5.2 分别确定 除非认为对偏差有满意的解释, 且认为其对于船舶安全没有不利影响, 不应接受偏离这些误差 预编输入数据的示例包括以下内容 : 静水力数据 : 相应于吃水的排水量 LCB LCF VCB KM t 和 MCT 稳性数据 : 相应于排水量 稳性极限在合适的横 / 纵倾角的 KN 或 MS 值 12

18 船体结构第 2 篇第 2 章 舱室数据 : 舱容 LCG VCG TCG 和 FSM/ 相应于舱内谷物水平面的谷物倾侧力矩 输出数据的示例包括以下内容 : 静水力数据 : 相应于吃水以及实际吃水 纵倾的排水量 LCB LCF VCB KM t 和 MCT 稳性数据 : FSC( 自由液面修正 ) GZ 值 KG GM KG/GM 值, 许用谷物倾侧力矩, 导出的稳性衡准, 如 GZ 曲线下的面积, 气象衡准 舱室数据 : 计算的舱容 LCG VCG TCG 和 FSM/ 相应于舱内谷物水平面的谷物倾侧力矩 按照相同的输入数据采用计算程序与采用独立的程序或批准的稳性资料, 其计算结果的计算精度应在 5.1 或 5.2 规定的可接受误差之内 5.1 仅采用批准的稳性资料作为稳性计算基础的预编数据的程序应在打印输入数据时无误差 输出数据误差应接近零, 但可以接受涉及计算小数圆整或缩减输入数据位数的微小误差 基于和批准的稳性资料中不同的纵倾使用静水力和稳性数据造成的额外误差可经审查后予以接受 5.2 采用船体形状模型作为稳性计算基础的程序, 应允许输出的基本计算数据与批准的稳性资料数据, 或与认可的模型求得的数据之间存在误差, 可接受的误差应符合表 1 船体形状相关量 表 1 排水量 +/-2% 浮心纵向位置, 从 AP 量起 浮心垂向位置 +/-1%/50cm 取大者 +/-1%/5cm 取大者 船体形状相关量 浮心横向位置 飘心纵向位置, 从 AP 量起 +/-0.5%B/5cm 取大者 +/-1%/50cm 取大者 每 cm 纵倾力矩 +/-2% 横稳心高度 纵稳心高度 稳性交叉曲线 +/-1%/5cm 取大者 +/-1%/50cm 取大者 +/-50mm 舱室相关量 舱容或载重量 +/-2% 重心纵向位置, 从 AP 量起 重心垂向位置 重心横向位置 +/-1%/50cm 取大者 +/-1%/5cm 取大者 +/-0.5%B/5cm 取大者 自由液面力矩 +/-2% 移动力矩 +/-5% 舱内物水平面 +/-2% 纵倾和稳性 吃水 ( 首吃水 尾吃水 平均吃水 ) GM t ( 自由液面修正前后 ) GZ 值 +/-1%/5cm 取大者 +/-1%/5cm 取大者 +/-5%/5cm 取大者 FS 修正 2% 进水角 +/-2º 平衡角 +/-1º 从 WL 到未受保护的开口和风雨密开口或其他相关的点或到限界 +/-5%/5cm 取大者 13

19 船体结构第 2 篇第 2 章 线的距离 ( 如适用 ) 稳性力臂曲线下的面积 +/-5% 或 /0.0012m rad 注 : 1. 偏差 (%) = [( 基本值 申请值 )/ 基本值 ] 100 式中, 基本值 可取自批准的稳性资料或认可的计算机模型 2. 当表 1 中的误差有两个值时, 可接受的误差取其中较大者 3. 如果对比中使用的各程序的计算方法存在差异, 若进行了足够详细的软件检查并表明此类差异在技术上是合理的, 则可接受偏差大于表 1 所列的值 4. 除非认为对差异的解释是令人满意的, 且稳性计算清楚地表明偏差不影响船舶符合要求的稳性衡准, 否则不应接受偏离这些误差 6 认可程序用于稳性计算的船上软件的认可条件用于稳性计算的船上软件应得到认可, 包括 : 验证形式认可 ( 如有时 ); 验证使用数据符合船舶的当前状况 ( 参见 6.2); 验证和批准测试工况 ; 验证软件适合于要求的船舶类型与稳性计算 ; 验证 中的功能要求 用于稳性计算的船上计算机软件的满意运行情况应通过安装测试予以验证 ( 参见 8) 船上应具备批准的测试工况和计算机 / 软件操作手册的复印件 6.1 总体批准 ( 可选 ): 收到计算程序的总体批准申请时, 可向申请者提供由两组或更多的设计数据构成的测试数据, 各组均应包括船舶的船体形状数据 舱室数据 空船特性和载重量数据, 数据应尽可能详细, 以精确定义船舶及其装载工况 根据递交认可的软件采用的数据形式, 可接受的船体形状和舱室数据可以采用曲面坐标的形式为船体形状和舱室限界建模, 如 : 型值表, 或者采用预计算列表数据形式, 如静水力表 舱容表等 此外, 也可基于至少两艘测试船舶进行总体认可 一般, 应对申请认可的两种船型以及各船型的至少一组设计数据进行测试 当仅要求认可一种船型时, 应对该船舶类型至少两组不同船体形状的数据进行测试 对基于输入船体形状数据的计算软件, 应提供对认可软件适用的三种船舶类型的设计数据组, 或者如仅要求认可一种船型, 应提供不同船体形状的至少三组数据 由于船体形状 典型布置和货物性质而要求不同的设计数据组的代表船型包括 : 油船 散货船 集装箱船以及其他干货船和客船 申请者应使用测试数据组对测试船舶运行计算程序 获得的结果 ( 以及程序求得的静水力数据和交叉曲线数据 ( 如合适 )) 应提交, 以评估程序的计算精度 应采用相同的数据组进行类似的计算, 并与申请者提交的程序计算结果作比较 6.2 单船认可 : 应验证安装在特定船舶上的计算程序的计算结果以及计算程序使用的实际船舶数据的精确性 在接受数据验证的申请后, 应同意从船舶批准的稳性资料中选用至少 4 种装载工况, 作为测试工况 对于装运散装液体货物的船舶, 至少有一种工况应包括部分装载的液舱 对于装运散装谷物的船舶, 至少有一种谷物装载工况应包括部分装载的谷物舱室 在测试工况下, 各舱室应至少装载一次 测试工况通常应涵盖从最深可预见到的装载工况到轻压载工况的装载吃水范围, 并且应包括至少一种出港工况和一种到港工况 对用于安全返港 (SRtP) 的类型 4 稳性软件, 应至少检查三个破损工况, 每一破损工况对应至少三个批准的稳性资料中的装载工况 软件的输出应与批准的破损稳性手册或者其他独立软件中的相应的装载 / 破损工况的结果进行对比 按照目前备案的图纸和文件, 以及船上进一步可能的确认, 船级社应验证, 申请人提交的下列数据符合船舶的布置和最近批准的空船特性 识别计算程序, 包括版本号 主尺度, 静水力特性和船舶外形 ( 如适用 ) 首垂线和尾垂线的位置以及 ( 如合适 ) 导出船舶吃水标志实际位置处的船首和船尾吃水的计算方法 14

20 船体结构第 2 篇第 2 章 从最近批准的倾斜试验或空船重量检验得到的船舶空船重量与重心位置 型线图 型值表或对船舶建模必需的其他船体形状数据的合适描述 舱室定义, 包括肋骨间距和舱容中心以及舱容表 ( 测深 / 液位表 ) 和自由液面修正 ( 如合适 ) 各装载工况的货物和消耗品分布 验证不应免除申请者和船东在确保输入船上计算机软件的资料应符合船舶当前情况的责任 7 操作手册应提供简单易懂的操作手册, 且包含至少以下方面的介绍和说明 ( 如合适 ): 装置 功能键 菜单显示 输入和输出数据 操作软件所需的最低硬件配置 测试装载工况的使用 计算机引导的对话步骤 警示清单 8 安装测试为确保最终软件或更新的软件安装后计算机的正确工作, 船长应负责在验船师在场的情况下, 按照以下方式进行测试计算 : 在批准的测试工况下, 应计算至少一种装载情况 ( 空船状态除外 ) 注 : 实际装载工况结果不适用于检验计算机的正确工作 通常, 测试工况永久储存在计算机内 操作步骤 : 复原到测试装载情况并开始计算 ; 将稳性结果与文件中数据作比较 改变载重量的某些项目 ( 液货重量和货物重量 ) 至足以改变至少 10% 的吃水或排水量 应审核结果, 以确保与认可的测试工况的偏差在合理范围内 修改上述改动的装载工况, 以恢复最初的测试工况, 并比较结果 确保应复制批准的测试工况的有关输入和输出数据已复制 此外, 也可选择一种或多种测试工况, 并且象预定装载一样, 将各种选择的测试工况下所有载重量数据输入程序以进行测试计算 应验证, 结果与批准的测试工况的复印件中的结果完全一致 9 定期测试船长应负责在每次年度检验中通过采用至少一种批准的测试工况来检验船上计算机进行稳性计算的精度 如计算机检验时验船师不在场, 则计算机检验得到的测试工况结果的复印件应作为测试合格的文件保留在船上, 供验船师验证 在每次特别检验中, 检验所有批准的测试装载工况时应有验船师在场 测试程序应按照第 8 款开展 10 其他要求应提供防止非故意或非授权修改程序和数据的保护 该程序应监视程序的运行, 当程序被不正确地或不正常地使用时应发出警告 该程序和系统储存的任何数据应予以保护, 防止因断电而受损 应包含有关超越使用限制的错误信息, 如舱室溢装或者超过勘划的载重线等 15

21 舾装第 2 篇第 3 章 第 3 章舾第 1 节舵 设计考虑 ⑶ 通海的舵筒套杆舵杆围阱, 应在最深的装载水线之上安装有密封装置或填料函, 以防止海水进入舵机舱, 导致舵承处的润滑剂被冲走 若舵筒套杆舵杆围阱的顶部低于最深的装载水线, 应设有两个分开的填料函 焊接和设计细节 ⑷ 对于舵筒套杆舵杆围阱的焊接以及设计细节的要求见本节 ⑹ 对于挂舵臂的焊接以及设计细节的要求见本节 ⑶ (3) 舵叶结构与实心锻件或铸钢件的连接 ⑶ 与舵杆承座连接结构的最小剖面模数 与舵杆承座实心部分连接的舵叶结构由垂直隔板和舵板组成, 其剖面模数 W S 应不小于按下式计算所得之值 : W S 3 H E H X K csd c H E K s 式中 :c S 系数, 应取 : c S = 1.0, 如舵板无开口或该开口由全熔透焊板封闭 ; c S = 1.5, 如所考虑的舵横剖面有一开口 ; d c 按本节 计算的下舵承处舵杆直径,mm; H E 舵叶下缘和实心部件上缘之间垂直距离,m; H X 所考虑横剖面和实心部件上缘之间垂直距离,m; K 舵叶材料系数, 见本节 ⑵; K s 舵杆材料系数, 见本节 ⑸ 舵叶剖面的实际剖面模数应按舵叶对称轴计算 其计及剖面模数的有效舵叶宽度 b 应不大于按下式计算所得之值 : b s 2 Hx / 3 m v 装 10 b s 2 H / 3 m 式中 : s v 两垂直隔板的间距,m, 见图 舵杆螺母的通道开口如未用全熔焊接板封闭, 则开口应相应扣除 v ⑸ 与舵杆承座焊接的垂直隔板和舵杆承座以下的舵旁板的厚度,mm, 应不小于表 中的值 舵旁板和垂直隔板的板厚表表 舵的型式 X 垂直隔板厚度 (mm) 4 cm 3 舵板厚度 (mm) 无开口舵叶有开口舵叶无开口舵叶有开口舵叶 由尾框底骨支承的舵 1.2 t 1.6 t 1.2 t 1.4 t 半悬挂舵和悬挂舵 1.4 t 2.0 t 1.3 t 1.6 t 表中 :t 为舵板厚度,mm, 定义见本节 加厚水平垂直隔板及舵板应延伸至实体之下至少一个水平隔板 有键锥形连接 ⑴ 锥度和连接长度没有液压装置不使用液压拆 / 装的锥形连接在直径方向上的锥度 c 应在 1:8-1:12 之间 其中 c ( d0 du) / l, 见图 锥形连接应由螺母紧固 螺母应紧固, 例如使用图 所示紧固板 16

22 舾装第 2 篇第 3 章 锥形应精确适配 连接长度 l 一般应不小于 1.5 d 具有特殊拆装专用装置的锥形连接 ⑵ 推入压力推入压力应不小于以下两式计算所得之值的大者 : 3 2Q F 10 preq 1 N/mm p req d m 2 l 3 6M b 10 2 N/mm 2 l d 式中 :Q F 按本节 确定的舵杆设计屈服扭矩,Nm; d m 锥体平均直径,mm; 见图 ; l 锥体长度,mm; μ 0 摩擦系数, 等于 0.15; M b 锥形连接弯矩 ( 例如悬挂舵 ),Nm 应证明推入压力不超过锥体的许用表面压力 许用表面压力 p perm, 应按下式计算确定 : 2 0.8R eh(1 ) 2 p perm N/mm 4 3 式中 :R eh 舵枢材料最小屈服应力,N/mm 2 ; d d m ; a d m 直径,mm, 定义见图 ; d a 舵枢外径见图 ,mm, 应不小于 1.5d m 见图 连接 ⑵ 舵销轴承舵销销座的推入压力所要求的舵销轴承舵销销座推入压力 p 应按下式计算 : p req req m 0 B1d 0.4 N/mm d l 式中 :B 1 舵销轴承舵销销座的支撑力,N; d 0 舵销直径,mm, 见图 推入长度应按本节 ⑶ 的类似方法计算, 采用要求的舵销轴承推入压力和舵销轴承的属性 0 2 m 最小轴承表面积应提供足够的润滑 舵承表面支承面积 A ( 定义为投影面积 : 舵承高度 衬套外径支承面长度 轴套的外径 ), 应不小于 : b A 式中 :P 舵承轴承支持力,N, 定义见本节 ; q 按表 确定的许用表面压力 a b P q a 各种不同材料最大表面压力 q a 应按下表确定 如有许用表面压力大于表 数值, 且已经由试验验证过, 可按供应商说明书选取 许用表面压力表 q a 表 mm

23 舾装第 2 篇第 3 章 舵承轴承材料 q a (N/mm 2 ) 铁梨木 2.5 白合金, 油润滑 邵氏硬度 D 级 60~70 的合成材料 钢材 青铜和热压青铜- 石墨材料 7.0 注 : 1 压痕硬度试验应在 23 及具有 50% 湿度情况下, 应按公认的标准进行 合成材料应是认可型的 2 根据轴承供应商说明书与试验, 表面压力超过 5.5N/mm 2 可能接受, 但无论如何不超过 10 N/mm 2 3 不锈钢和耐磨钢, 并以认可方式同舵杆衬套组合 舵承轴承尺寸舵承轴承长度与直径的比值应不大于 1.2 舵承轴承长度 L P 应满足下式 :D P L P 1.2 D P 式中 :D P = 在衬套轴套外面量取的舵销 舵杆实际直径 舵承轴承间隙金属材料舵承轴承的直径方向间隙应不小于 d b / mmd / mm( 式中 d 为舵杆或舵销轴套外径 ) 如采用非金属轴承, 轴承的径向间隙应考虑材料的膨胀和热膨胀特性予以专门确定, 除非生产商推荐并提供更小间隙的成功使用经验的报告, 否则该间隙应不小于 1.5mm 舵杆围阱 ⑵ 结构尺寸 如果舵杆在舵杆围阱内, 且舵的运动作用力使舵杆围阱产生应力, 舵杆围阱的尺寸应使弯曲和剪切的合成应力不超过 0.35R eh 焊接的舵杆围阱弯曲应力 σ 应满足下式 : σ 80/ KN/mm 2 式中 :σ 舵杆围阱的弯曲应力, ⑴ (1) 中定义 ; K 材料系数, 分别见本节 ⑵ 或 ⑸, 应不小于 0.7; R eh 所用材料的屈服应力,N/mm 2 在计算弯曲应力时, 所计跨距是下舵杆轴承高度中点与舵杆围阱在船壳或导流尾鳍底部的夹入点之间 的距离 其它 舵扇与舵柄 ⑶ 若舵柄 ( 舵扇 ) 毂由两个半块对合组成, 应至少安装一个键, 且在每一端至少配置 2 个螺栓进行栓固 螺栓应进行预紧, 每个螺栓的预紧力应对应螺栓材料许用应力的 70%, 如使用双键, 预紧力可适当降低 全部螺栓的总剖面积 A b 应不小于下式计算所得之值 : A b Dt b mm 2 式中 : D 舵柄处的舵杆直径, 按本节 计算,mm; t b 螺栓中心线至舵杆两端螺栓中心线距离,mm ⑷ 舵柄 ( 舵扇 ) 与舵柄之间的连杆剖面积 A r 和剖面惯性矩 I r 应不小于按下式计算所得之值 : 18

24 舾装第 2 篇第 3 章 A r Dt R mm 2 I r 3 2 Dt l 6.6 R mm 4 I r 3 2 Dl t mm R -6 4 式中 : D 被动舵舵柄处的舵杆直径, 按本节 计算,mm; t l 连杆长度,mm; R 被动舵的舵柄长度,mm 舵柄与舵杆的连接 ⑴ 舵柄与舵杆的连接应保证在任何操作情况下可将机械力由转舵机构传递到舵杆 舵柄与舵杆的连 接传递的扭矩 T d 应不小于 2 倍的舵机设计扭矩, 但不必大于按本节 ⑵ 计算的舵杆设计屈服扭矩 QT F f Q F 舵机设计扭矩为与本规范第 3 篇第 13 章 中设计压力对应的舵机扭矩 ⑵ 如通过摩擦传递扭矩, 舵柄与舵杆连接的平均表面压力应不小于下式计算所得之值 : p r p r 2T D m fr N/mm 2 lf 式中 : T fr 摩擦传递的扭矩,N m; T d D m l f T d =, 无键连接 ; T d =0.5, 有键连接 ; 舵柄与舵杆连接传递的扭矩,N m, 按本节 (1) 确定 ; 舵杆直径或锥体的平均直径,mm; 与舵杆有效连接部分长度,mm; 摩擦系数, 对于液压连接取 0.15, 对于干式连接取 0.18 ⑶ 如为锥形连接, 应使用螺母进行紧固防止发生轴向的位移 螺母的尺寸应能保证在不考虑舵柄与舵 杆之间摩擦力的情况下, 承受舵及舵杆的重量, 可参照满足本节 ⑶ 的要求 A s ⑹ 如为有键连接, 键的剪切面积应不小于按下式计算所得之值 : 19

25 舾装第 2 篇第 3 章 A s T k d key fr 70 cm 2 D R k eh T T d 式中 : 舵柄与舵杆连接传递的扭矩,N m, 按本节 计算 ; k key 系数, 按下列情况确定 : =0.7, 舵柄毂由两块对合, 并由螺栓进行夹紧 ; =0.9, 舵杆与舵柄进行液压装配 ; =1.0, 其他情况 T fr 摩擦传递的扭矩,N m, 按以下公式计算 : T fr 2 p rd mlf 其中 : p r 舵柄与舵杆连接的平均表面压力,N/ mm 2, 按本节 ⑴ (2) 确定 当采 用液压装配或冷缩配合的锥形连接时, 应取为推入平均表面压力 ; D,, 定义同本节 ⑵; m D k R eh l f 舵杆装键处的平均直径,mm; 键材料的屈服应力,N/mm 2 式中 : ⑺ 如为有键连接, 键的受挤压面积 ( 不计圆边部分 ) 应不小于按下式计算所得之值 : T d R eh A T k T d key fr k 22 cm 2 D kreh, k key, T fr, D k 同本节 ⑺ (6); A k 键材料的屈服应力,N/mm 2 第 2 节锚泊及系泊设备 海船的锚泊及系泊设备应根据船舶种类及其航行水域并根据本节 所求得的舾装数 N, 按表 (1) 和表 (2) 的要求配备 表 (2) 中所列第 3 只首锚 拖索和系船索不作为船舶入级的条件, 仅为指导性要求 对工作特殊, 船东要求加大锚重, 且借助于其他设施进行锚泊作业的非自航船舶, 其锚链的配备可仅按规范要求的锚重选取 本节关于锚泊设备的要求系针对因等待靠泊 潮水等而暂时系泊于港口或遮蔽区的船舶 因此, 符合本节要求的设备并非用于在风暴天气下使船舶与毫无遮蔽的海岸保持距离, 或使移动或漂动中的船舶停下 在上述条件下, 作用在锚泊设备上的载荷将由于形成高能量载荷而增大, 并导致其部件的损坏或丢失, 特别是较大尺度的船舶 符合本节规定的锚泊设备能使船舶在良好的锚地底质上系留, 以防止出现走锚情况 在不良的锚地底 20

26 舾装第 2 篇第 3 章 质上, 锚的抓力将明显降低 本节所要求锚泊设备的舾装数 (EN) 公式基于假定的最大水流速度为 2.5m/s 最大风速为 25m/s 最小出链长度在 6~10 之间 出链长度系指抛出锚链的长度与水深之比 对于船长大于 135m 的船舶, 本节所要求的锚泊设备可认为适用于最大水流速度为 1.54m/s 最大风速为 11m/s 最大有义波高为 2m 假定在正常情况下, 一艘船舶只使用一只锚 锚及锚链的制造应满足 CCS 材料与焊接规范 的相关要求 首锚应与其锚链连接, 布置于船上, 并随时可用 舾装数 N 按下式计算 : N Bh 式中 :Δ 夏季载重线下的型排水量,t; B 船宽,m; h 从夏季载重水线到最上层舱室顶部的有效高度,m; 对最下层的层高从上甲板中心线量起, 或具有不连续上甲板时, 从上甲板最低线及其平行于升高部分甲板的延伸线量起, 见图 (1), 即 : h a h i 其中 :a 从船中夏季载重水线至上甲板的距离,m; h i 各层宽度大于 B/4 的舱室, 在其中心线处量计的高度,m; A 船长 L 范围内夏季载重水线以上的船体部分和上层建筑以及各层宽度大于 B/4 的甲板室的侧投影面积的总和,m 2 拖船的舾装数, 按下式计算 : 2 A 3 N 2( ab bih i) 10 式中 :a B 和 h i 同上所述 ; b i 上层建筑宽度或各层宽度超过 B/4 甲板室的宽度,m 计算 h 和 A 时, 不必计及舷弧和纵倾 凡是超过 1.5m 高度的挡风板和舷墙, 均应视为上层建筑或甲板室的一部分 宽度大于 B/4 的甲板室如在宽度为 B/4 或以下的甲板室之上, 应计入上面的甲板室而忽略下面的甲板室 在确定 h 和 A 时, 可不考虑舱口围板高度和集装箱之类任何甲板货的高度 在确定 A 时, 高于 1.5m 的舷墙, 图 (2) 所示的面积 A 2 应计入 A 表 (2) 中的有档首锚链的总长度应在两只首锚之间分为大致相等的部分 新增图 (1): A 10 h i 图 (1) 21

27 舾装第 2 篇第 3 章 图 (2) 当采用大抓力锚作为首锚时, 每只锚的质量可以为本节表 (2) 规定的普通无杆首锚质量的 75%, 大抓力锚的抓力应至少为同等重量普通无杆锚抓力的两倍, 其具体要求详见 CCS 材料与焊接规范 第 1 篇第 10 章第 1 节的规定 序号 锚泊和系泊拖带设备表 (2) 舾装数 N 首锚有档首锚链拖索系船索 超过不超过数量 每只质量 (kg) 总长度 (m) CCS AM 直径 CCS AM2 CCS AM 长度 (m) 破断负荷 (kn) 数量 每根长度 (m) 破断负荷 (kn)

28 舾装第 2 篇第 3 章 序号 舾装数 N 首锚有档首锚链拖索系船索 超过不超过数量 每只质量 (kg) 总长度 (m) CCS AM1 直径 CCS AM2 CCS AM3 长度 (m) 破断负荷 (kn) 数量 每根长度 (m) 破断负荷 (kn)

29 舾装第 2 篇第 3 章 序号 舾装数 N 首锚有档首锚链拖索系船索 超过不超过数量 每只质量 (kg) 总长度 (m) CCS AM 直径 CCS AM2 CCS AM3 长度 (m) 破断负荷 (kn) 数量 每根长度 (m) 破断负荷 (kn) 对 N 小于 90 的船舶, 可用试验载荷相等的无档锚链代替 作为有档或短环锚链的替代, 钢丝绳可在以下情况中使用 : (1) 在船长小于 30 m 的船上用于两个锚 ; (2) 在船长在 30 m 和 40 m 之间的船上用于两个锚中的一个 对船长小于 40m 的船舶, 可使用钢丝绳替代锚链, 且应满足下述要求 : (1) 上述钢丝绳的总长应为表 (2) 中的有档锚链相应要求长度的 1.5 倍, 最小破断强度应为与相 应 CCS AM1 级有档锚链破断强度相同 (2) 在钢丝绳和锚之间应设一段短的锚链, 其长度为 12.5 m 或锚存放位置至锚机的距离, 取小者 (3) 所有与钢丝绳 ( 包括钢丝绳的中间部分 ) 接触的表面都需要进行倒圆, 倒圆半径不小于 10 倍的 钢丝绳直径 锚链于连接锚的一端应装设 1 个转环 锚链的内端应系固在船体结构上, 并能在锚链舱外易于到达的地方, 迅速解脱 拉伸应力小于 400N/mm 2 的 CCS AM1 级链不能用于大抓力锚 CCS AM3 级链仅适用于链径为 20.5mm 或以上的锚链 如船舶的 A/N 大于 0.9 时, 本节表 (2) 中系船索的数量建议按下列要求增加 : A/N 的比值系船索增加数量 0.9 A/ N A/ N A/ N 3 24

30 舾装第 2 篇第 3 章 A 和 N 的定义见本节 系船索的数量 长度及破断负荷可根据船舶的类型及尺寸由设计者自行确定, 选定的系船索 的数量 长度及破断负荷应标注在船舶的系泊布置图上 表 (2) 所列的拖索为船舶上配有的用于 拖船或其他船舶拖带本船所使用的, 为选取拖索而计算舾装数时, 应计入甲板货 ( 装载手册中给出 ) 的侧 投影面积 本节表 (2) 所列的拖索和系船索是钢丝抗拉强度不小于 1.37kN/mm 2 的柔韧镀锌钢丝绳 钢丝绳的结构形式见 CCS 材料与焊接规范 第 1 篇第 10 章第 4 节的规定 如表列缆索的破断负荷大于 490kN, 船上个别缆索的破断负荷和缆索数量可以与表列的不同, 只要船 上缆索破断负荷的总和不小于表列破断负荷与缆索数的乘积 第 6 节常规船舶上与拖带和系泊相关的船用配件与船体支撑结构 一般要求 本节要求适用于 2018 年 7 月 1 日及以后签订合同的船舶 本节要求不适用于伴航拖带 运河拖带及液货船的应急拖带 定义 常规船舶 : 系指 500GT 及以上除高速船 特殊用途船舶 海洋平台以外的所有新造排水型船舶 特殊用途船舶系指机械自航船舶, 根据其功能, 载有 12 名以上特殊人员 船用配件 : 系指下列正常系泊船舶用的系缆桩与缆柱 系缆器 立式滚轮 导缆孔以及用于正常拖带或其他拖带的船舶的类似部件 其他部件如绞盘 绞车等不包含在本节中 任何船用配件与支撑结构的焊接 螺栓或其他等效设施是船用配件的部分, 如根据工业标准选用, 应满足该船用配件所适用的工业标准 船体支撑结构 : 系指上部或内部安装船用配件并直接承受作用在船用配件上的力的部分船体结构 用于上述正常拖带或其他拖带 系泊操作的绞盘 绞车等的船体支撑结构也应符合本节的规定 工业标准系指国际标准 (ISO 等 ) 或船舶建造的国家认可的国家协会颁布的标准 正常拖带 : 系指与船舶正常操作所配合的, 为在港口和遮蔽水域操纵船舶所需要的拖带作业 其他拖带 : 系指除本章第 5 节的应急拖带以外, 船舶安装有拖带设备, 用于被其他船舶或拖船拖带 ( 如在紧急情况下被帮助 ) 伴航拖带 : 系指特定河口所要求的拖带, 特别是油船或 LNG 运输船 主要目的是在船舶推进装置或操舵装置损坏后控制船舶 运河拖带 : 系指用于船舶通过运河时的拖带 液货船应急拖带 : 系指帮助应急状况下的液货船的拖带, 参见本章第 5 节 拖带 在船首 舷侧和船尾用于正常拖带和其他拖带操作的船用配件及其船体支撑结构的强度应满足本节 至 要求 拖带用的船用配件应位于部分甲板结构 ( 纵梁 横梁强力构件和 / 或桁材 ) 上, 以有效分布拖带负荷 其他如用于预定用途 确定强度足够的布置 ( 如巴拿马舷墙导缆孔等 ) 可以被接受 考虑载荷除非船用配件由申请者规定了更大的安全工作负荷 (SWL), 使用的船用配件的船体支撑结构的最小设计负荷应为下列 (1) 或 (2) 适用的任一数值 : (1) 用于正常拖带操作 ( 如港区 / 调遣 ) 的, 设计负荷应为拖带与系泊布置图中标明计划指示的预期的最大拖带负荷 ( 如系柱静拖力 ) 的 1.25 倍 (2) 对于其他拖带服务 ( 如伴航 ), 应为表 (2) 中舾装数 N 对应的拖索的破断负荷 注 : 在选择拖索时应计入包括甲板货 ( 装载手册中给出 ) 最大堆层的侧投影面积 (3) 对同时用于正常拖带和其他拖带的船用设备, 设计载荷应取为 (1) 和 (2) 中的大者 (3) 设计载荷应通过系索施加, 系索应按照拖带与系泊布置计划进行布置 (4) 根据申请者的要求规定了施加在船用配件的 SWL 时, 设计负荷若大于上述最小值, 配件的强度应使用规定的设计负荷设计 当设计者所选定配件的拖带安全工作负荷大于 规定的拖带安全工作负荷 25

31 舾装第 2 篇第 3 章 时, 设计载荷应根据拖带安全工作负荷与设计载荷之间的换算关系进行增加 (5) 设计载荷应根据拖带与系泊布置图中的布置, 各种可能出现的方向施加于配件 当拖索在配件处转向, 作用在配件上的设计载荷应为拖索设计载荷的合力确定配件与船体支撑结构设计负荷时应计算所有负荷, 但不需超过 2 倍的拖索设计负荷 如不超过 1 根缆索 1 圈, 见图 (5) 由船厂可根据接受的工业标准 ( 如 ISO13795 船用系泊及拖带设备 - 海船用钢质焊接带缆桩 ) 选择船用配件, 并至少基于以下载荷 : (1) 正常拖带, 拖带与系泊布置图上所标明的预期的最大拖带负荷 ( 如系柱静拖力 ); (2) 其他拖带, 表 (2) 中舾装数 N 对应的拖索的破断负荷, 并参见 (2) 的注 (3) 对同时用于正常拖带和其他拖带的船用设备, 设计载荷应取为 (1) 和 (2) 中的大者 如果工业标准中给出了双柱带缆桩的不同受力型式, 如 8 字缠绕两根缆桩和 1 个绳圈缠绕单个缆桩的型式, 双柱带缆桩应根据 1 个绳圈缠绕于单个缆桩的型式选取 如船用配件没有按接受的工业标准选择时, 评估该配件的强度及配件与船舶的连接时的设计负荷应符合 和 的要求 双柱带缆桩应根据 1 个绳圈缠绕于单个缆桩的型式 使用梁理论或有限元进行强度分析时, 应使用净尺寸的方法 腐蚀增量的要求详见本节 3.6.6, 磨损增量的要求详见本节 经同意, 可通过载荷试验的方式替代强度分析 船体支撑结构 (1) 布置船用配件下加强部件 ( 纵梁 ) 应对通过连接的船用配件布置作用在船用配件上的拖带载荷 ( 不小于本节 规定的设计负荷 ) 的任何方向 ( 水平方向和垂直方向 ) 的变化作有效布置, 例如图 (1) 所示 配件与船体支撑结构应保证合适的对齐 新增图 (1): 图 (1) (2) 拖带载荷的作用点船用配件上拖带载荷的作用点应是拖索的附着点或拖索方向变化处 对于带缆桩, 拖索的连接点应位于基座以上 4/5 的筒体高度, 如图 (2) 所示 新增图 (2): 26

32 舾装第 2 篇第 3 章 图 (2) (3) 许用应力本节 规定的设计负荷下的许用应力如下 : 1) 使用梁理论或板架分析 : 正应力 :100% 规定的材料的最小屈服点 ; 剪切应力 :60% 规定的材料的最小屈服点 ; 不考虑应力集中因素 正应力指弯曲应力和轴向应力的和, 相应的剪切应力作用方向垂直于正应力 不考虑应力集中因素 2) 有限元分析合成应力 :100% 规定的材料的最小屈服点 ; 使用有限元分析进行强度计算时, 模型应尽可能与实际结构一致 单元的长度与宽度比应不超过 3 强桁材应使用板单元或平面应力单元模拟 对称桁材面板可使用梁或桁架单元模拟 桁材腹板单元的高度不可超过腹板高度的 1/3 对于桁材腹板上的小型开孔, 腹板厚度应减薄到整个腹板高度的平均厚度 大型开孔应直接模拟 加强筋可通过板单元, 平面应力单元或梁单元进行模拟 应读取每个单元中部的应力结果 对于板单元, 应评估单元中间平面的应力 拖带安全工作负荷 (SWLTOW) (1) 拖带安全工作负荷 (TOW) 是拖带用途的极限作业载荷 ; (2) 用于正常拖带操作的 TOW 应不超过本节 (1) 给定设计负荷的 80%; (3) 用于其他拖带操作的 TOW 应不超过本节 (2) 给定的设计负荷 ; (4) 同时用于正常拖带和其他拖带的 TOW 应为 (2) 和 (3) 中的大者 ; (5) 同时用于拖带和系泊的配件, 还应满足 的要求 ; (6) 每一船用配件的 TOW( 单位为 t) 应标记 ( 焊点或等效方法 ) 在用于拖带的甲板配件上 对同时用于拖带和系泊的配件, 除 TOW 外, 根据 要求的 SWL( 单位为 t) 也应进行标记 (7) 上述要求的 TOW 仅适用于不超过一个拖索的使用 如无根据其他方式选择, 对于双式带缆桩, TOW 为 1 根缆索用 1 个绳圈缠绕于单个缆桩型式的载荷极限 ; (8) 本节 描述的拖带与系泊布置图应注明拖索的使用方法 (1) 用于正常拖带操作 ( 港区 / 调遣 ) 的 SWL 应不超过本节 (1) 给定设计负荷的 80%, 用于其他拖带操作 ( 如伴航 ) 的 SWL 应不超过本节 (2) 给定的设计负荷 对港区与伴航拖带都使用的配件, 应取本节 (1) 和 (2) 设计负荷的较大者 (2) 每一船用配件的 SWL 应标记 ( 焊点或等效方法 ) 在用于拖带的甲板配件上 (3) 上述要求的 SWL 适用于 1 根缆索用 1 个绳圈缠绕于单个缆桩的基本型式 (4) 本节 描述的拖带与系泊布置图应规定拖索的使用方法 系泊 用于系泊操作的船用配件及其船体支撑结构的强度, 以及绞车和绞盘的船体支撑结构的强度应满足本节 至 要求 系泊用船用配件 绞车和绞盘应位于部分甲板结构 ( 纵梁 横梁强力构件和 / 或桁材 ) 上, 以有效分布系泊负荷 其他如用于预定用途 确定强度足够的布置 ( 如巴拿马舷墙导缆孔等 ) 可以被接受 考虑载荷 27

33 舾装第 2 篇第 3 章 (1) 除非船用配件由申请者规定了更大的安全工作负荷 (SWL), 作用于船舶配件及的船体支撑结构的最小设计负荷应为表 (2) 中舾装数 N 对应设计者选定的系索破断强度的 倍 注 : 在评估横向风载荷 拖轮布置和系索选择时应计入包括甲板货最大堆层的侧投影面积 单根系索的破断强度超过 490kN 时, 如船上所有系索破断负荷的总和不小于规定的总负荷, 增加相应的系索数量可以减小系索的破断强度 系索的数量应不少于 6 根而且单根系索的强度不小于 490kN ( 也见本节 3.6.5, 系泊布置计划 ) (2) 绞车的等船体支撑结构的最小设计负荷应为预计的最大刹车支持负荷的 1.25 倍, 最大刹车支持负荷应不小于 80% 的设计者选定的系索破断强度 对绞盘, 最小设计载荷应为 1.25 倍的最大拖卷入力 (3) 设计负荷应通过按照拖带与系泊布置计划显示布置的系索施加 (4) 应用配件与船体支撑结构设计负荷时应计算所有负荷, 但不需超过上述 (1) 规定设计负荷的 2 倍 如不超过 1 根缆索 1 圈 (5) 根据申请者的要求规定了施加在船用配件的 SWL 时, 设计负荷将大于上述最小值, 配件的强度应使用规定的设计负荷设计 (3) 当设计者所选定配件的安全工作负荷大于 规定的安全工作负荷时, 设计载荷应根据安全工作负荷与设计载荷之间的换算关系进行增加 (4) 设计载荷应根据拖带与系泊布置图中的布置, 各种可能出现的方向施加于配件 当系泊索在配件处转向, 作用在配件上的设计载荷应为系泊索设计载荷的合力, 但不需超过 2 倍的系泊索设计负荷 参见图 (5) 由船厂可根据接受的工业标准 ( 如 ISO13795 船用系泊及拖带设备 - 海船用钢质焊接带缆桩 ) 选择船用配件, 应至少基于设计者选定的系索破断强度 如果工业标准中给出了双柱带缆桩的不同受力型式, 如 8 字缠绕两根缆桩和 1 个绳圈缠绕单个缆桩的型式, 双柱带缆桩应根据 8 字缠绕两根缆桩的型式选取 如船用配件没有按接受的工业标准选择时, 评估该配件的强度及配件与船舶的连接时的船体支撑结构应符合本节 和 的要求 双柱带缆桩应根据 8 字缠绕两根缆桩的型式, 应注意在此种型式下, 每根缆桩能承受 2 倍的作用在系泊索上的载荷, 如果采用了其他型式而忽略了这种效果, 配件使用中将可能出现过载的情况 使用梁理论或有限元进行强度分析时, 应使用净尺寸的方法 腐蚀增量的要求详见本节 3.6.6, 磨损增量的要求详见本节 经同意, 可通过载荷试验的方式替代强度分析 船体支撑结构 (1) 布置船用配件下加强部件 ( 纵梁 ) 应对通过与船用配件间连接的布置作用在船用配件上的系泊载荷 ( 不小于本节 规定的设计负荷 ) 的任何方向 ( 水平方向和垂直方向 ) 的变化作有效布置, 参见图 (1) 所示 配件与船体支撑结构应保证合适的对齐 (2) 系泊载荷的作用点船用配件上系索载荷的作用点应是系索的附着点或系索方向变化处 对于带缆桩, 系泊索的连接点应位于基座以上至少 4/5 的筒体高度, 如图 (2) 中 a) 所示 如果筒体上安装了挡板以保证系泊索尽可能低, 则系泊索的作用点可取为挡板的高度, 如图 (2) 中 b) 所示 新增图 (2): 28

34 舾装第 2 篇第 3 章 (2) (3) 许用应力本节 规定的设计负荷下的许用应力如下 : 1) 使用梁理论或板架分析 : 正应力 :100% 规定的材料的最小屈服点 ; 剪切应力 :60% 规定的材料的最小屈服点 ; 不考虑应力集中因素 正应力指弯曲应力和轴向应力的和, 相应的剪切应力作用方向垂直于正应力 不考虑应力集中因素 2) 有限元分析合成应力 :100% 规定的材料的最小屈服点 ; 使用有限元分析进行强度计算时, 模型应尽可能与实际结构一致 单元的长度与宽度比应不超过 3 强桁材应使用板单元或平面应力单元模拟 对称桁材面板可使用梁或桁架单元模拟 桁材腹板单元的高度不可超过腹板高度的 1/3 对于桁材腹板上的小型开孔, 腹板厚度应减薄到整个腹板高度的平均厚度 大型开孔应直接模拟 加强筋可通过板单元, 平面应力单元或梁单元进行模拟 应读取每个单元中部的应力结果 对于板单元, 应评估单元中间平面的应力 安全工作负荷 (SWL) (1) 安全工作负荷 (SWL) 是系泊用途的极限作业载荷 ; (2) 除根据 (3), 设计者选用更大安全工作负荷 (SWL) 的配件, 安全工作负荷应不超过按设计者选定的系索破断强度 (3) 每一船用配件的 SWL( 单位为 t) 应标记 ( 焊点或等效方法 ) 在用于系泊的甲板配件上 对同时用于拖带和系泊的配件, 除 SWL 外, 根据 要求的 TOW( 单位为 t) 也应进行标记 (4) 上述要求的 SWL 仅适用于不超过一个系泊索的使用 (5) 本节 描述的拖带与系泊布置图应注明系泊索的使用方法 (1) SWL 应不超过本节 给定设计负荷的 80% (2) 每一船用配件的 SWL 应标记 ( 焊点或等效方法 ) 在用于系泊的甲板配件上 (3) 上述要求的 SWL 适用于 1 根缆索用 1 个绳圈缠绕于单个缆桩的基本型式 (4) 本节 描述的拖带与系泊布置图应规定系索的使用方法 拖带与系泊布置图 (1) 每个船用配件预定用途的 SWL 和 TOW 应在拖带与系泊布置图上注明, 该布置图应配备在船上指导船长 应注意拖带安全工作负荷 (TOW) 是拖带用途的极限作业载荷而安全工作负荷 (SWL) 为系泊用途, 如无根据其他方式选择, 对于拖带用双式带缆桩,TOW 为 1 根缆索用 1 个绳圈缠绕于单个缆桩型式的载荷极限 ; (2) 提供的布置图应包括的每个船用配件的信息, 涉及 : 1) 船上位置 ; 2) 配件型号 ; 29

35 舾装第 2 篇第 3 章 3)SWL/TOW; 4) 用途 ( 系泊 / 港区拖带 / 伴航其他拖带 ); 及 5) 施加拖带或系泊载荷的方法, 包括角度变化的限制 配件的 SWL 及 TOW 的确定应考虑其用途及施加载荷的方法, 并提交批准 布置图中还应包括 : 1) 系泊索的布置图 ( 显示系泊索的数量 ); 2) 每根系泊索的最小破断负荷 (MBL); (3) 上述 (2) 中的信息应具体反映在引航员卡中, 为引航员提供港区 / 伴航其他拖带操作的正确信息 (3) 在基于本节 (1) 中注释允许的系泊布置设计的船舶配件及其支撑结构的布置和细节中, 应在布置图中清楚地显示下列信息 : 显示系索数量的系索布置, 以及每根系索的破断负荷 腐蚀增量船体支撑结构两侧的总腐蚀增量 t c,mm, 应不小于 2mm 下列值 (1) 船体支撑结构,2mm; (2) 甲板上的基座或底座 ( 基座和底座不是根据所接受工业标准制造的船用配件的一部分 ),2mm; (3) 船用配件 ( 不是根据所接受工业标准制造的 ),2mm 磨损增量在 的腐蚀增量基础上, 对于不是根据所接受的工业标准制造的船用配件, 其经常与绳索接触的表面, 应考虑不小于 1mm 的磨损增量 建造后检验任何甲板配件及其基座或底座, 与配件相邻的船体结构应按本规范检查 允许的损耗应不超过本节 规定的腐蚀增量 第 7 节甲板设备支撑结构 一般要求 属于甲板设备和属具 ( 如本节 (1) 至 (7)(5) 所列 ) 的支撑结构的资料应提交批准, 支撑结构系指上部或内部安装甲板设备和属具并直接承受作用在甲板设备和属具上的力的部分船体结构 本节内容包括对下列设备和配件的支撑结构和基座的尺度要求 : (1) 锚机 ; (2) 挚链器 ; (3) 系泊绞车 ; (4) (3) 甲板起重机, 吊杆和起重柱 ; (5)(4) 应急拖带布置 ; (6) 系缆桩和缆柱, 导缆器, 立式滚轮, 导缆孔和绞盘 ; (7) (5) 其他需特别认可的甲板设备和配件 锚机和挚链器的支撑结构 校核下列载荷工况下锚机和挚链器支撑结构的强度 : (1) 锚机 ( 带挚链器 ): 破断负荷的 45% (2) 锚机 ( 不带挚链器 ): 破断负荷的 80% (3) 挚链器 : 破断负荷的 80% 破断负荷系指根据本章表 (2) 确定的锚链的最小破断负荷 载荷应在锚链的方向施加 系泊绞车的支撑结构 对于本章第 6 节定义的常规船舶, 其系泊绞车的支撑结构应按本条要求校核, 以下图纸和资料应提交批准 : (1) 系泊绞车支撑结构详图 ; (2) 系泊绞车基座设计详图, 包括底脚螺栓和基座与甲板连接的材料明细表 ; 30

36 舾装第 2 篇第 3 章 同时还应提交以下图纸和资料 : (1) 系泊设备的一般布置图 ; 系泊绞车的支撑结构应满足本章第 6 节的要求 起重机 吊杆和起重柱的支撑结构 安全工作负荷大于 30kN, 或作用于支撑结构的最大倾覆力矩超过 100kN m 的起重机 吊杆和起重柱的支撑结构, 应符合以下要求 这些要求适用于甲板和起重机 吊杆和起重柱支撑结构的连接 船上被认定为船舶基本特征的起重设备, 如起重船的起重设备及潜水补给船的潜水器吊放系统, 其支撑结构应符合 CCS 船舶与海上设施起重设备规范 的要求 对其他的起重设备, 包括安全工作负荷大于 30kN, 或作用于支撑结构的最大倾覆力矩超过 100kN m 的起重机 吊杆和起重柱的支撑结构, 应符合本节要求 这些要求不包括以下项目 : (1) 工作人员或乘客使用的起重设备的支撑结构, 见本节 ; (2) 甲板连接区域以上起重设备基座或桅杆的结构 ; (3) 被视为起重设备一部分的底角螺栓及其布置 起重设备系指起重机 吊杆和起重柱 安全工作负荷系指在任何规定的变幅长度范围内 起重设备可起升的最大载荷 自重系指计算起重设备的总重量, 包括任何起重零部件的重量 倾覆力矩系指起重设备在安全工作负荷下作业, 起重设备与船舶结构连接处所计算得出的最大弯矩, 应考虑变幅长度和自重的影响 以下图纸和资料应提交批准 : (1) 起重设备支撑结构, 包括与甲板连接的详图 ; (2) 安全工作负荷 自重 垂直反作用力以及起重设备支撑结构上的最大倾覆力矩的详图 ; (3) 近海作业时, 使用起重设备时的最差海况 同时应提交起重机 / 吊杆 / 起重柱的布置图 对限于港内使用的起重设备, 工况校核的载荷应包括起重设备自重及 130% 安全工作负荷 对可以用于近海 ( 系指开敞水域, 该水域的海况会使船舶产生显著运动, 海上风力通常大于蒲氏 2 级 ) 作业的起重设备, 以下各项应提交批准 : (1) 使用起重设备时的最差海况 ; (2) 最恶劣工况下的垂直及水平加速度 ; (3) 规定设计海况和风环境下的最恶劣风载荷 ; (4) 所校核的载荷方案应能说明这些环境载荷 作为最低标准, 附加于起重设备自重的 150% 安全工作负荷也应进行校核 计算分析要求 模型化方法参见本节 和 各种工况下, 起重设备支撑结构和基座的计算应力应不大于表 中的许用值 单元类型 交叉梁系 注 :R eh - 材料屈服应力,N/mm 2 许用应力表 许用应力 正应力 :[ ] 剪应力 :[ ] 0.67R eh 0.39R eh 板元相当应力 :[ ] 0.80R 除本节 要求外, 同时还应按本篇第 1 章第 5 节 规定来校核支撑结构抗屈曲失效的能力 屈曲强度评估中, 构件的标准减薄厚度取 1.0mm, 最小屈曲安全因子取 应急拖带装置的支撑结构 载重量大于或等于不小于 20000t 的用于散装运输易燃液体货品的船舶 ( 包括油船 化学品液货船和液化气体船 ) 应在其首尾两端安装应急拖带装置 e eh 31

37 舾装第 2 篇第 3 章 关于应急拖带装置的安全工作载荷规定如下 : (1) 载重量大于或等于 20000t, 但小于 50000t 的船舶, 取 1000kN; (2) 载重量大于或等于 50000t 的船舶, 取 2000kN 以下图纸应提交批准 : 应急拖带装置支撑结构图, 包括与甲板连接的详图 同时还应提交以下支持性资料 : 能明确表示载荷作用位置及方向的详细说明的应急拖带装置详图 船上强力端和导缆孔处的甲板最小总厚度应为 15mm 强力端和属具与甲板相连部分及其支撑结构的设计载荷应为安全工作载荷的两倍 结构计算应考虑采用设计载荷的实际作用线实际的力作用方向, 另外还应考虑所提议的特殊布置 计算分析要求 模型化方法参见本节 和 本节 中规定的设计载荷作用于强力受力点和导缆孔所在支撑结构和焊接点上的计算应力, 应不大于本节 规定的许用值 同时还应确保支撑结构具备抗屈曲失效的能力 系缆桩和缆柱, 导缆器, 立式滚轮, 导缆孔和绞盘的支撑结构 对于本章第 6 节定义的常规船舶, 其系缆桩和缆柱, 导缆器, 立式滚轮, 导缆孔和绞盘的支撑结构应满足本章第 6 节的要求 其他需要提交特别认可的甲板设备或配件的支撑结构 以下要求是关于本节 至 中未涉及的甲板设备的其他项目 以下细节应提交批准 它们可以分别说明或包括在主要结构图纸中 : (1) 标明甲板设备 / 舾装件的支撑结构的图纸 ; (2) 甲板设备 / 舾装件施加于结构上的载荷受力情况 供工作人员使用的起重设备应提供如下支撑 : (1) 一般, 救生装置 ( 救生艇, 救生筏和救助艇 ) 应安装在特制的支架 基座或专用机械上 施加于船舶结构上的设计载荷应由救生装置的供应商进行确定 ; (2) 支撑结构应充分满足设计载荷要求 应局部加强和局部增加板厚度 还可要求设置主要支撑构件 如适用时, 应符合附加的国家和国际规则的要求 ; (3) 在升降运行设备的固定点所在位置应设置船员升降机的支撑结构 ; (4) 在舷梯的固定点所在位置应设置登乘梯 ( 舷梯 ) 的支撑结构 对安装在桅杆上助航设备的支撑结构规定如下 : (1) 桅杆应以舱壁 高腹板横梁或纵桁的形式布置足够的主要支撑构件 这类构件应布置在桅杆结构以下或附近 ; (2) 为把载荷从桅杆结构传递至主要支撑构件, 在桅杆与甲板形成连接的桅杆结构以下位置应布置甲板下加强构件 ; (3) 可要求增加甲板的厚度以保证焊接连接处的厚度足够 挡浪板支撑结构应设计为其所能承受的设计载荷, 应和挡浪板自身所能承受的设计载荷相等 恰当的设计是能将载荷从挡浪板传递至船舶的主要支撑构件 与甲板形成连接的挡浪板结构所在甲板下应设置有效加强结构 拖船拖曳设备支撑结构应满足本篇第 10 章第 5 节 拖曳设备与支承结构的要求 32

38 双壳油船第 2 篇第 5 章 第 5 章双壳油船 第 4 节双层底结构 对于船长 90m 及以上的油船, 中桁材 箱形中桁材 旁桁材应按直接计算方法进行校核, 直接计算应符合本章附录 1 的要求 对于如船长小于 150m 时以下的油船, 也可采用其他经认可的等效的直接计算方法, 但应经批准 对于船长 90m 及以上的油船, 肋板厚度应按直接计算方法进行校核, 直接计算应符合本章附 录 1 的要求 对于如船长小于 150m 时以下的油船, 也可采用其他经认可的等效的直接计算方法, 但应经 批准 肋板在桁材处切断时应注意对中, 确保它的横向连续性 第 6 节甲板骨架 强横梁腹板上应每隔 1 根甲板纵骨设置垂直于面板的加强筋, 当强横梁腹板高度大于 210t K (t 为腹板厚度, K 为材料系数 ) 时, 应在距面板 1/4 腹板高度位置加设水平加强筋 加强筋的尺寸应满足本章 要求 强横梁在端肘板趾端附近和其他部位一般应设置间距不大于 4.5m 或 20 倍面板宽度 ( 取较小者 ) 的防倾肘板 防倾肘板应满足本篇第 1 章 要求 33

39 集装箱船第 2 篇第 7 章 钢质海船入级规范 第 7 章集装箱船第 1 节一般规定 对集装箱船强力甲板和舱口围板使用屈服强度 390 N/mm 2 的高强度钢时, 按本篇第 1 章第 3 节 要求, 用于总纵强度计算的材料系数 K 可取为 0.66, 但应满足以下条件 : (1) 板厚大于 50mm; (2) 对上述 390 N/mm 2 高强度钢区域, 应采用疲劳谱分析方法进行评估, 评估位置除本章附录 2 中 要求外, 还应增加舱口围板与支撑构件连接处, 以及其他受船体梁弯扭响应较大的关键位置 ; (3) 应按 CCS 船体结构建造监控指南 的要求对甲板和舱口围的关键位置进行建造监控 第 4 节外板 舷顶列板与以下的一列舷侧外板的厚度差应不大于 25mm 舷顶列板板厚的 1/2 第 8 节船首舷侧结构加强 船首部舷侧结构 ( 包括首楼舷侧结构 ) 应予以加强 加强的纵向范围为距首垂线后 0.1L 处开始 朝船首的向前区域, 垂向范围为夏季载重线以上的区域 ( 不包括首楼 ) 加强范围自首垂线起向后 0.1L 之间 与夏季载重线以上区域 如距首垂线 0.15L 处的最大外飘角 α( 见图 (1)) 大于 40, 则加强的纵向 范围应延伸至距首垂线 0.15L 处 在该加强区域内舷侧构件的尺寸应符合本节的要求 船首砰击计算压头 h s 按下式计算 : s s tan 0.4 sin h C V L m 式中 :C s =0.144(C-0.5h 1 ), 且不大于 0.8; C 波浪系数, 见本篇第 节 ; α 计算点处的外飘角, 定义为在该处横剖面上, 垂线与外板切线之间的夹角,( ), 见图 (1); β 计算点处的首尖角, 定义为在该处水平面上, 中心线与外板切线之间的夹角,( ), 见图 (2); V 满载时的最大设计航速,kn; L 船长,m, 但计算时取值不必大于 250 m 其中 :h 1 夏季载重线与计算点之间的垂直距离,m, 见图 (1) 对于外板, 计算点取板格中心 ; 对于横向构件, 计算点取跨距中点 第 9 节大型集装箱船船长大于 250m 的集装箱船的补充要求 强力甲板开口线外 内的厚度差较大时, 应在开口线内一侧至少应设置两块中间过渡板, 相邻 板之间的厚度差应向开口线内侧逐步递减, 且厚度差一般应不超过 25mm, 最大应不超过 30mm 厚板板厚 的 1/2 通常厚板在连接处将按照不大于 1:4 的比例对高出的边缘予以削斜 在强力甲板平面内, 箱形横向甲板结构的甲板最小厚度应按下式计算 : t L K mm, 但应不小于 12mm 式中 :L 船长,m, 计算时取值不必大于 300m; K 材料系数 舷顶列板与相邻舷侧外板的厚度差一般应不大于 25mm, 最大应不超过 35mm 厚板板厚的 1/2 通常厚板在连接处将按照不大于 1:4 的比例对高出的边缘予以削斜 34

40 集装箱船第 2 篇第 7 章 钢质海船入级规范 船首底部的加强应满足本篇第 2 章第 15 节 的有关要求 在加强范围内, 对纵骨架式双层底骨架进行加强时, 本篇第 2 章第 15 节 (1) 可不适用, 但实肋板间距应不大于 3.2m 或四倍纵骨间距 ( 取大者 ) 第 10 节大开口船舶弯扭组合的总纵强度 沿船长任一剖面处的水动力扭矩 MT ( x ) 应按下式计算 : L LB CT 2 MT( x) 9.81 e ( )(1 cos x) D L kn m L LB CT 2 MT ( x) 9.81 e ( )(1 cos x) D L kn m 式中 : e 自然对数底 ; L 船长,m; B 船宽,m; D 型深,m; CT = C ; W 其中 C 水线面系数, 不必大于 C ; W C b 2 C W 从船基线以下的剪切中心至船基线的距离,m; x 从任一剖面至尾垂线的距离,m; 方形系数, 同本节 b 35

41 集装箱船第 2 篇第 7 章 附录 2 集装箱船结构强度直接计算 本附录第 2 节整节修改如下 : 2 货舱区域主要结构强度直接计算 2.1 一般要求 货舱段直接计算适用于货舱区域主要构件在典型装载工况下的强度评估 主要构件包括 : (1) 双层底结构 ( 船底板 内底板 纵桁和实肋板 ); (2) 双舷侧结构 ( 舷侧板 内壳板 纵向平台和横向强框架 ); (3) 横舱壁结构 ( 横舱壁板 舱壁桁材 ); (4) 甲板结构 ( 甲板 抗扭箱 ) 如在中部货舱之间布置燃油舱时, 还应按本附录 2.8 对燃油舱区域结构进行强度评估 2.2 结构模型化 除本附录另有规定外, 结构模型化要求见本篇第 1 章第 5 节 货舱段模型纵向范围一般应至少覆盖船中货舱区域的 1/2 个货舱 +1 个货舱 +1/2 个货舱 范围, 即 1 个 40 英尺箱位 +2 个 40 英尺箱位 +1 个 40 英尺箱位 的长度 ; 垂向应取至舱口围范围 ; 横向应取全宽范围 模型中一般应包括横向水密舱壁和横向支撑舱壁, 横向支撑舱壁位于模型的中间和前 后端, 典型有限元模型见图 2.2.3(1)~(3) 图 2.2.3(1) 典型有限元模型 36

42 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 2.2.3(2) 典型的水密横舱壁有限元模型 ( 半宽 ) 图 2.2.3(3) 典型的横向支撑舱壁有限元模型 ( 半宽 ) 2.3 设计载荷 除本附录另有规定外, 设计载荷见本篇第 1 章第 5 节 总体载荷包括静水弯矩和波浪弯矩 静水弯矩 M 取设计方提供的许用中拱静水弯矩 s M s Hog 和许用中垂静水弯矩 s Sag M 垂向波浪弯矩 M 包括中拱波浪弯矩 M w w Hog 和中垂 37

43 集装箱船第 2 篇第 7 章 波浪弯矩 M w Sag, 按本章第 2 节 计算 局部载荷包括如下 : (1) 海水静压力 ; (2) 海水动压力 ; (3) 船体结构和集装箱自重 ; (4) 由船舶运动加速度引起的船体结构和集装箱动载荷, 船舶运动加速度见 2.3.5; 舷外海水动压力是由局部波浪载荷引起的附加压力, 分为波峰动压力和波谷动压力 波峰动压力 p 见本篇第 1 章 (4) 和 (5) 波谷动压力 p hd hd 1 按下式计算, 分布 示意图见图 p max - p, ρ g z - d KN/m 2 hd 1 hd w 1 式中 : p 按本篇第 1 章 (4); hd ρ w 海水密度, 取 1.025t/m 3 ; g 重力加速度, 取 9.81m/s 2 ; z 计算点至基线的垂直距离,m; d 1 计算工况下的吃水,m 图 波谷动压力在船体横剖面上的分布示意图 由船舶运动引起的垂向加速度 a 按下式计算, 以向上为正 : v a f ( C a - C a ( x L )) m/s 2 v LC ZH z ZP p 式中 : f 系数, 应按下列各式取值 : LC C ZH f LC f LC =-1.0, 计算工况为中垂时 = 1.0, 计算工况为中拱时 垂荡加速度项载荷组合因子, C ZH a 按本篇第 1 章 (3) 计算 ; z = f T, f T = d 1 /d ;d 吃水,m; 38

44 集装箱船第 2 篇第 7 章 C ZP 纵摇加速度项载荷组合因子, 取 0.7; a 按本篇第 1 章 (5) 计算 p x 计算点的 x 坐标,m; L 船长,m 由船舶运动引起的纵向加速度 a 按本篇第 1 章第 5 节 (7) 计算, 计算时航速取为 l 最大服务航速的一半 2.4 计算工况 应按照表 的计算工况进行校核 如装载手册中存在表 以外更为严重的装 载工况, 也应对这些装载工况进行结构强度直接计算 图 为各计算工况的示意图 工 况 工况描述 静水弯矩 计算工况表 波浪弯矩 吃水 海水动压力 箱重 船体结构和集装箱动载荷加速度 1 一个 40 英尺箱位的舱内和舱盖上为空 ; 其余舱内和舱盖上装满 M s Hog M w d Hog p hd 40ft 重箱 a v 2 一个 40 英尺箱位的舱内为空, 舱盖上装满 ; 其余舱内和舱盖上装满 M s Hog M w d Hog p hd 40ft 重箱 a v 3 一个 40 英尺箱位的舱内为空, 舱盖上装满 ; 其余舱内和舱盖上装满 M s Hog M w d Hog p hd 20ft 重箱 a v 4 所有舱的舱内和舱盖上装满 M s Sag M w 0.9d Sag phd 1 20ft 重箱 a v 5 所有舱的舱内和舱盖上装满 M s Hog M w d Hog p hd 40ft 轻箱 a v 6 所有舱的舱内和舱盖上装满 M s Hog M w d Hog p hd 40ft 重箱 a v 7 一个 40 英尺箱位的舱内和舱盖上为空 ; 其余舱内和舱盖上装满 ( 船舶横倾 ) d 40ft 重箱 8 所有舱的舱内和舱盖上装满 ( 船舶横倾 ) d 20ft 重箱 9 所有舱的舱内和舱盖上装满 ( 船舶纵向运动 ) 40ft 重箱 a l 39

45 集装箱船第 2 篇第 7 章 工 况 工况描述 静水弯矩 波浪弯矩 吃水 10 破损 ( 船舶横倾 ) ddam 注 :(1) d 吃水,m; (2) 重箱 单个箱重取许用堆重除以最大装箱层数得到 ; (3) 轻箱 单个箱重应按不大于下列各式取值 : 货舱内 : 55% 的重箱重量 ; 海水动压力 箱重 40ft 重箱 ( 除中间破损舱外 ) 舱口盖上 :90% 的舱盖上许用堆重除以最大装箱层数或 17 吨, 取小者 ; 船体结构和集装箱动载荷加速度 (4) 工况 7 8 中, 横倾角按本篇第 1 章第 5 节计算 ; 如有波浪载荷直接计算预报时, 可接受直接计 算预报的横倾角 ; (5) 工况 9 中, 舱内及舱口盖上的载荷值的确定, 见 与 2.4.4; (6) 如出现一个货舱包含 2 个及以上 40 英尺箱位, 则每个箱位必须按空舱进行计算 ; (7)ddam 定义见本附录

46 集装箱船第 2 篇第 7 章 41

47 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 计算工况示意图 横倾工况 ( 工况 7 工况 8) 中, 假定船舶静横倾至最大横摇角计算各载荷分量 货舱内 集装箱的横向载荷分量, 按其在横舱壁对应的箱角分布位置为作用点, 以一组集中力形式, 42

48 集装箱船第 2 篇第 7 章 作用在横舱壁上 甲板上集装箱的横向载荷分量, 以一组沿横向分布的剪力形式, 作用在横向舱口围板顶端的单元节点上 如集装箱船设有箱型甲板纵桁 且甲板横向抗扭箱的跨距不超过 13.0m 时, 可不必计算工况 纵荡工况 ( 工况 9) 中, 货舱内每一集装箱由于纵向运动加速度产生的纵向力应按各集装箱的物理位置, 由集装箱对应箱角位置传递到横舱壁 ( 或横向支撑舱壁 ) 的主要构件上 舱口盖上集装箱载荷应按下述要求计算 : (1) 每个舱口盖上集装箱的纵向力应按舱口盖上堆高中点处纵向加速度确定, 不计入由纵向力在每堆的基座处产生的力矩 (2) 集装箱的堆重和层数按装载手册或货物操作手册中允许的最大堆重和层数取值 (3) 甲板上位于舷侧至纵向舱口围板间的集装箱载荷不计 (4) 舱口盖上纵向力总量的 15%, 应以分布力形式作用在纵向和横向舱口围板顶部的节点上, 以模拟舱口围板处支承块由于纵向运动受到的摩擦力 (5) 舱口盖上纵向力总量的其余 85%, 应作用在舱口盖一端纵向止滑块对应 ( 横向舱口围板顶端 ) 的节点上 如止滑块位置未知, 则假定为舱口盖后端宽度的 1/2 处, 如舱口盖数未知, 假定每一舱口由 3 块舱口盖覆盖 破损工况 ( 工况 10) 中, 假定船舶任一货舱进水达到最深平衡水线 有限元模型中且仅考虑中间货舱和同侧压载舱同时破损情况 集装箱载荷加载同 破损点的最大高度 ddam2 和中纵剖面处的 ddam 由最深平衡水线确定 2.5 边界条件 局部载荷工况边界条件 载荷对称的计算工况 ( 工况 ), 边界条件见表 (1); 载荷非对称的计算工况 ( 工况 7 8), 边界条件见表 (2); 表中节点 交线 端面示意见图 E F E F 端面 B G H D N.A 端面 A G H L K I D L K I 中纵剖面 J J 图 边界条件 对于载荷对称的计算工况, 舷侧外板 内壳板与前后横舱壁交线上节点应设置垂向 43

49 集装箱船第 2 篇第 7 章 弹簧单元, 对于载荷非对称的计算工况, 除舷侧外板 内壳板与前后横舱壁交线上节点应设置垂向弹簧单元外, 船底板 内底板与前后横舱壁交线上节点还应设置水平弹簧单元 弹簧单元弹性系数均匀分布, 按下式计算 : GA K 5 6ln H N/mm 式中 :G 材料的剪切弹性模量, 对于钢材,G= N/mm 2 ; A 前后舱壁处舷侧外板 内壳板 船底板 内底板的剪切面积,mm 2 ; 中部货舱长度,mm; l H n 舷侧外板 内壳板上垂向交线节点数量或船底板 内底板上水平交线节点数量 (1) 对称载荷边界条件 表 线位移约束 角位移约束 位置 δ x δ y δ z θ x θ y θ z 节点 J 固定 端面 A B 固定 固定固定 交线 EG FH 弹簧 (2) 非对称载荷边界条件 表 线位移约束 角位移约束 位置 δ x δ y δ z θ x θ y θ z 端面 A B 固定 固定固定 交线 EG FH 弹簧 交线 IK JL 弹簧 总体载荷工况边界条件 总体载荷工况边界条件见表 , 仅适用于表 中船体梁的弯曲应力的计 算 在端面 A 与 B 内中和轴与纵中剖面相交处建一个独立点 D( 见图 ), 在独立点 上施加总纵弯矩, 端面各纵向构件节点自由度 δ δ x y δ z 独立点相关 端面 A 与 B 内独立点 D 的横向线位移 垂向线位移 绕纵向轴的角位移约束, 即 : δ = δ = θ = 0 ; 端面 A 内独立点 D 纵向线位移约束, 即 δ = 0 y z x x 总体载荷边界条件表 位置线位移约束角位移约束 44

50 集装箱船第 2 篇第 7 章 δ x δ y δ z θ x θ y θ z 节点 J 固定 端面 A B 相关 相关 相关 独立点 D( 端面 A) 固定 固定 固定 固定 弯矩 独立点 D( 端面 B) 固定 固定 固定 弯矩 2.6 强度评估 评估区域 应对中间货舱和向前后延伸一个横框架范围内的主要构件进行评估 屈服强度评估 应将局部载荷工况与总体载荷工况产生的应力合成后进行强度校核 板单元应力取为单元中点处的相当应力 各工况下, 主要构件的许用应力见表 许用应力表 构件名称 计算工况 许用应力 (N/mm 2 ) [σe] [τ] 甲板板 LC /K 船底外板 内底板 LC /K 舷侧板 纵舱壁 LC /K 115/K 船底纵桁 LC /K 115/K 双层底肋板 横向强框架 LC LC /K 90/K 195/K 95/K 边舱纵向平台 横舱壁板 横舱壁桁材 LC /K LC /K 90/K LC /K 100/K LC10 235/K LC /K LC9 85/K LC10 235/K 双层底及舷侧平台与水密横 舱壁结构连接处 LC10 235/K 甲板横向抗扭箱 LC /K 90/K 45

51 集装箱船第 2 篇第 7 章 LC9 85/K LC10 235/K 肘板趾端部局部应力集中 LC /K 注 : (1) K 材料系数 (2) 在计算工况 9 中, 位于舱口围板顶端舱盖支承块处节点的单元, 由于其直接承受来自舱盖载 荷, 相当应力的许用值为 [σe]=95/k N/mm 屈曲强度评估 应对集装箱船的船体结构的外板 内底板 甲板 舱壁板和主要及局部支撑构件腹 板结构及支柱和支撑舱壁水平 / 垂直桁等构件进行有限元屈曲评估 评估区域见 除 ~ 规定外, 屈曲评估应按照 钢质海船入级规范 第 2 篇第 7 章附录 2 中 的要求进行 屈曲评估中, 所有板格和加强筋等构件的屈曲能力计算均应基于扣除标准减薄厚度 t 后的尺寸, 标准减薄厚度 r t 见表 r 标准减薄厚度表 位置 标准减薄厚度 t r mm 甲板 边舱甲板 ( 如第二层甲板等 ) 1.0 纵舱壁板 ( 内壳板 ) 1.0 外板 ( 包括船底板 ) 内底板 1.0 双层底及边舱内结构 ( 桁材 肋板 ) 1.0 横舱壁结构 ( 水密 非水密 ) 0.0 甲板横向抗扭箱 0.0 注 : 如屈曲评估采用其他厚度折减方式 ( 如基于腐蚀余量 ), 许用屈曲利用因子应另行考虑 对于有限元模型计算局部载荷工况与总体载荷工况合并得到的应力 ( 包括正应力 剪应力的各个分量 ), 若应力成分为局部应力或包含局部应力成分, 则计算应力应按如下要求进行应力修正 : t A N/mm 2 t t r 式中 : 经修正后的屈曲工作应力 ( 包括轴向应力和剪应力的各个分量 ),N/mm 2 ; A 46

52 集装箱船第 2 篇第 7 章 有限元计算得到的应力 ( 包括轴向应力和剪应力的各个分量 ), N/mm 2 ; t 有限元计算所使用的板厚,mm; tr 标准减薄厚度,mm, 见表 屈曲评估的许用屈曲利用因子 all, 见表 许用屈曲利用因子 all 表 板 ( 包括开口处腹板 ) 加强筋 加筋板格 结构部件 许用屈曲利用因子 ηall 1.00 支杆 支柱 按杆件屈曲模式校核的支撑舱壁水平 / 垂直桁 0.75 防撞舱壁 ( 如需要 ) 集装箱船的船体板格的加筋 / 非加筋板格的评估方法定义见表 和图 (1)~ (6) 板格类型及对应的评估方法 表 结构单元 评估方法 常规板格定义 纵向结构, 见图 (1) ( 4) ( 6) 外壳板 ( 船底外板 舷侧外板 ) 内底板长度 : 强框架之间 SP-A 内壳 / 纵舱壁板宽度 : 主要构件之间 底边舱水平纵向平台和垂直边板 舱口围侧板 SP-A 或 UP-A 长度 : 强框架之间宽度 : 主要构件之间 长度 : 强框架之间上甲板 SP-B [5] 宽度 : 主要构件之间 长度 : 强框架之间双层底纵桁 SP-B [5] 宽度 : 整个腹板高度 横向结构, 见图 (2) 甲板横框架 / 横向抗扭箱腹板, 包括规则网格形状的肘板 SP-A [6] 局部加强筋 / 面板 / 主要构件之间 甲板横骨架 / 横向抗扭箱腹板腹板, 包括不规则网格形状的肘板 SP-B [5] 局部加强筋 / 面板 / 主要构件之间 长度 : 整个腹板高度双壳边舱横隔板 SP-B [5] 宽度 : 主要构件之间 双壳边舱横隔板 ( 单独布置 ) 不规则的加筋板格, 如底边舱和舭部处的腹板板 格 ( 连续排列布置 ) 47 SP-B UP-A 长度 : 整个腹板高度 宽度 : 主要构件之间 局部加强筋 / 面板 / 主要构件之间

53 集装箱船第 2 篇第 7 章 不规则的加筋板格, 如底边舱和舭部处的腹板板格 ( 非连续排列布置 ) UP-B [5] 局部加强筋 / 面板 / 主要构件之间 长度 : 整个腹板高度双层底肋板 SP-A [6] 宽度 : 主要构件之间 水密横舱壁和横向支撑舱壁, 见图 (3) ( 4) ( 5) 所有规则的舱壁加筋板格, 包括与常规加强筋垂长度 : 主要构件之间 SP-A 直的次要屈曲加强筋 ( 如短梁 ) 宽度 : 主要构件之间 所有不规则的舱壁加筋板格, 如底边舱和舭部处的腹板板格 UP-A 局部加强筋 / 面板之间 舱壁水平桁腹板, 包括规则网格形状的肘板 ( 板格三排列及以上 ) SP-B [5] 局部加强筋 / 面板之间 舱壁水平桁腹板, 包括规则网格形状的肘板 ( 板格两排列及以下 ) SP-B [5] 局部加强筋 / 面板之间 舱壁水平桁腹板, 包括不规则网格形状的肘板 UP-B 局部加强筋 / 面板之间 舱壁垂直桁腹板, 包括规则网格形状的肘板 SP-B [5] 局部加强筋 / 面板之间 舱壁垂直桁腹板, 包括不规则网格形状的肘板 UP-B 局部加强筋 / 面板之间 舱口间甲板, 见图 (6) 舱口间纵向甲板条 SP-B [5] 局部加强筋 / 主要构件之间 舱口间横向甲板条 SP-B 局部加强筋 / 主要构件之间 注 :1 SP 表示加筋板格 2 UP 表示非加筋板格 ; 3 A 表示方法 A; 4 B 表示方法 B; 5 对于主要构件腹板板格的某一长边, 如沿着面板, 或沿着不具有 边缘支持 特性的附连带板, 如 : 向内受拉 的特性, 应选择方法 B(SP-B 或 UP-B) 对于其他情况, 则应选择方法 A(SP-A 或 UP-A); 6 对于板的短边缘与铺板 ( 带板翼缘 ) 相连的典型情况, 应选择方法 A(SP-A 或 UP-A), 但如果板格 某一长边不具有 边缘支持 特性, 且能够被 向内受拉, 应选择方法 B(SP-B 或 UP-B); 7 边缘支持 系指板格的某一边缘 ( 一直 ) 受到邻接板格和 / 或边缘加强筋的结构支持或约束 ; 8 向内受拉 系指板格的某一边缘能够被自由地拉着朝向板中心 本表中, 边缘支持 和 向内受拉 所表征的力学特性互为相反 48

54 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 (1) 典型集装箱船的纵向板格 49

55 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 (2) 典型集装箱船 ( 支撑 ) 舱壁位置处的横向构件 50

56 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 (3) 典型集装箱船的水密横舱壁 51

57 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 (4) 横舱壁垂直桁与双层底纵桁 图 (5) 横舱壁水平桁 52

58 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 (6) 舱口间甲板条 对于支撑舱壁上的垂直桁和水平桁, 见图 , 其构件屈曲的利用因子应取腹 板板格 ( 加筋 / 非加筋板格 ) 的最大屈曲利用因子和桁材的柱子最大屈曲利用因子的大者 图 支撑舱壁上的垂直桁和水平桁 2.7 细化网格分析 为了更加准确细致地评估局部结构应力集中处的应力水平及分布情况, 至少应对 要求的评估区域内的以下关键部位作细化模型分析和强度评估 : (1) 支撑舱壁与水密横舱壁之间最中间位置的横向强框架 ( 对于有两道支撑横舱壁的货舱, 该位置为两道支撑横舱壁中间位置 ) 台阶处, 见图 2.7.1(1) (2) 水密横舱壁区域的船底纵桁与内底板 船底外板结构连接处, 见图 2.7.1(2) (3) 支撑舱壁位于台阶附近的大肘板趾端, 见图 2.7.1(3) 如果其他危险部位屈服应力超出许用衡准, 也应进行细化网格分析 53

59 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 2.7.1(1) 横向强框架细化示意图 图 2.7.1(2) 纵桁与内底板 船底外板结构连接处细化示意图 图 2.7.1(3) 支撑舱壁大肘板趾端细化示意图 54

60 集装箱船第 2 篇第 7 章 细化网格分析可采用子模型法和嵌入法 子模型法采用细化网格区域的单独局部有限元模型, 其边界条件和载荷从货舱段有限元模型得到 嵌入法为将细化网格模型嵌入货舱段有限元模型中进行分析 如果使用局部有限元模型, 其范围应使关键部位的应力不会受到边界条件和施加载荷的显著影响 细化网格模型的边界应与货舱段有限元模型中的主要构件 ( 比如桁材和肋板 ) 相一致 细化网格区域的网格尺寸应不大于 50mm 50mm 一般情况下, 细化网格区域的范围在关键部位的所有方向上应不少于 10 个单元 细化网格区域内的所有板材和加强筋应使用板单元模拟 网格密度的过渡应保持平稳 细化网格区域内单元的长宽比应尽可能保持接近 1, 避免网格密度的变化和使用三角形单元, 避免使用角度小于 60 或大于 120 的畸变单元 任何情况下, 单元的长宽比应不超过 3 细化网格区外的加强筋可使用梁单元模拟 对于横向强框架, 如采用有限元子模型法, 模型纵向范围应至少为 1+1 个强框架间距, 即被校核横向强框架向前后各延伸一个强框架间距, 前后端的强框架可不必建模 除此之外, 该模型应包括船舶整个型宽和型深 细化网格分析应按照本附录规定的计算工况进行 细化网格分析如使用子模型法时, 从货舱段有限元模型计算得到的节点位移应作为给定位移施加到单独局部有限元模型的对应边界节点上 细化网格分析的应力衡准及校核方法见表 细化网格分析的最大许用膜应力表 单元应力 屈服利用因子 ( 适用于所有工况 ) 非邻近焊缝的单元 1.7 y 邻近焊缝的单元 1.5 y 其中 :(1) y 屈服利用因子 K e, 板单元 ; 235 (2) 舱段有限元模型中, 如果位于应进行细化网格校核区域的单元的 Von Mises 应力超出表 规定的许用值, 则由细化网格分析得到的, 面积相当于舱段有限元模 55

61 集装箱船第 2 篇第 7 章 型网格大小的细化网格 Von Mises 应力计算结果的平均值应不超过表 规定的许用值 ; (3) 最大许用应力基于 50mm 50mm 的网格尺寸 如使用更小的网格尺寸, 可使用等效于要求的网格尺寸的范围内使用面积加权 Von Mises 应力方法计算所得的应力与许用应力作比较 计算平均应力时, 仅当单元的所有边界都在上述网格尺寸区域内才计入 平均 Von Mises 应力应基于单元面积进行加权计算 : eav n 1 A n 1 i A ei i 式中 : Von Mises 平均应力 ; e av e i 考虑区域的第 i 个板单元的 Von Mises 应力 ; A i 考虑区域内的第 i 个板单元的面积 ; n 考虑区域内的单元的个数 注 1: 平均应力的计算基于单元形心处应力, 不使用内插法和 / 或外推法得到应力值 ; 注 2: 对结构不连续处和竖板结构处不得采用应力平均方法进行评估 2.8 燃油舱区域舱段结构强度评估 当集装箱船货舱区域设置燃油舱时, 燃油舱区域的以下主要构件应进行结构强度评估 : (1) 燃油舱周界结构 ; (2) 燃油舱区域连续甲板和舱口间甲板结构 ; (3) 燃油舱内部板架结构, 如桁材和强框架结构 ; (4) 燃油舱下部双层底结构 ( 外底板 内底板 纵桁 肋板 ); (5) 燃油舱处舷侧结构 ( 舷侧外板 内壳板 舷侧平台板 舷侧强框架 ) 结构模型化 燃油舱舱段模型纵向范围一般应至少覆盖完整的燃油舱区域结构, 并向前后各延伸一个 40 英尺箱位货舱结构, 即 1 个 40 英尺箱位 + 燃油舱 +1 个 40 英尺箱位, 典型的有限元模型见图

62 集装箱船第 2 篇第 7 章 图 燃油舱有限元模型 除上述建模要求外, 其他结构模型化要求见本附录 设计载荷 除液舱内液体压力外, 其他载荷见本附录 液舱内液体压力 液舱内液体压力分为动载工况压力和静载工况压力 (1) 压载舱内动载工况压力 p blast1 和燃油舱内动载工况压力 p HD1 分别按下列各式计算 : blast1 w v 110 v p a g h p kn/m 2 HD1 f v 110 v p a g h p kn/m 2 式中 : h 1 载荷作用点到舱顶的距离,m; w 海水密度, 取 1.025t/m 3 ; f 燃油密度, 取 1.0t/m 3 ; p v 动载系数, 应按下式计算, 但取值应不小于 0: p z 1.5 其中 : z 舱顶距溢流管顶的距离,m v 57

63 集装箱船第 2 篇第 7 章 (2) 压载舱内静载工况压力 p blast 和燃油舱内静载工况压力 p HO 分别按下列各式计算 : p blast gh kn/m 2 w 2 p HO gh kn/m 2 f 2 式中 : h 2 载荷作用点到溢流管顶的距离,m; 同 (1) w f 计算工况 为全面评估燃油舱结构, 计算工况需根据燃油舱的布置形式确定, 基本原则为 : 分别按燃油舱满载 隔舱装载和空载等情况对燃油舱区域结构进行强度分析 图 为几种典型燃油舱布置形式, 表 (1)~ 表 (3) 为典型燃油舱布置形式时的计算工况 图 典型燃油舱布置形式简明示意图 ( 俯视 ) 58

64 集装箱船第 2 篇第 7 章 典型燃油舱布置形式 1 时的计算工况 表 (1) 工况 波浪 中拱 中拱 中拱 中拱 中垂 中垂 中垂 中垂 中拱 中拱 中拱 中拱 静水 静水 吃水 d d d d 0.9d 0.9d 0.9d 0.9d d d d d d d 箱重 (teu) 轻箱 轻箱 轻箱 轻箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 边压载舱 按装载手册 按装载手册 按装载手册 按装载手册 按装载手册 按装载手册 底压载 按装载 按装载 按装载 按装载 按装载 按装载 舱 手册 手册 手册 手册 手册 手册 油舱 空 全满 1,3,4 2,3,4 1,2,4 3 满满满满 备注 注 1: 按装载手册 处, 如装载手册中无对应工况时, 取为空 2: 一个箱位空 系指一个 40 英尺箱位的舱内和舱盖上为空 按装载手册 按装载手册 按装载手册 按装载手册 按装载手册 按装载 按装载 按装载 按装载 按装载 手册 手册 手册 手册 手册 1,3 满 2,4 满 空 全满 1,3,4 满 一个箱 一个箱 一个箱 位空 位空 位空 按装载手册 空 空 按装载手册 空 空 2,3,4 满 1,3 满 2 满 一个箱 位空 59

65 集装箱船第 2 篇第 7 章 典型燃油舱布置形式 2 时的计算工况 表 (2) 工况 波浪 中拱 中拱 中拱 中拱 中垂 中垂 中垂 中垂 中拱 中拱 中拱 中拱 静水 静水 吃水 d d d d 0.9d 0.9d 0.9d 0.9d d d d d d d 箱重 (teu) 轻箱 轻箱 轻箱 轻箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 边压载舱 按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载手册手册手册手册手册手册手册手册手册手册手册手册 空 空 底压载舱 按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载按装载手册手册手册手册手册手册手册手册手册手册手册手册 空 空 油舱 空 全满 1,3 满 2 满 空 全满 1,3 满 2 满 空 全满 1,3 满 2 满 1,3 满 2 满 备注 一个箱一个箱一个箱一个箱位空位空位空位空 注 1: 按装载手册 处, 如装载手册中无对应工况时, 取为空 2: 一个箱位空 系指一个 40 英尺箱位的舱内和舱盖上为空 60

66 集装箱船第 2 篇第 7 章 典型燃油舱布置形式 3 时的计算工况 表 (3) 工况 波浪 中拱 中拱 中拱 中拱 中垂 中垂 中垂 中垂 中拱 中拱 中拱 中拱 中拱 中拱 中拱 中拱 静水 静水 吃水 d d d d 0.9d 0.9d 0.9d 0.9d d d d d d d d d d d 箱重 (teu) 轻箱 轻箱 轻箱 轻箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 重箱 按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装边压载载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手舱册册册册册册册册册册册册册册册册 空 空 按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装按装底压载载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手载手舱册册册册册册册册册册册册册册册册 空 空 油舱 空 全满 3P 1P 2S 满 2P 1S 3S 满 空 全满 3P 1P 2S 满 2P 1S 3S 满 空 全满 3P 1P 2S 满 2P 1S 3S 满 空 全满 3P 1P 2S 满 2P 1S 3S 满 全满 3P 1P 2S 满 备注 一个箱位空 一个箱位空 一个箱位空 一个箱位空 注 1: 按装载手册 处, 如装载手册中无对应工况时, 取为空 2: 一个箱位空 系指一个 40 英尺箱位的舱内和舱盖上为空 61

67 集装箱船第 2 篇第 7 章 钢质海船入级规范 边界条件 边界条件应按照本附录 2.5 的相关规定 强度评估 评估区域 应对中间舱和向前后延伸一个横框架范围内的主要构件进行评估 屈服强度评估 (1) 应将局部载荷工况与总体载荷工况产生的应力合成后进行强度校核 板单元应力取为单元中点处的相当应力 (2) 各主要构件的许用应力见表 许用应力表 许用应力 (N/mm 2 ) 构件名称 [σe] [τ] 船底板 内底板 225/K _ 舷侧外板 内壳纵舱壁 225/K 115/K 船底纵桁 235/K 115/K 燃油舱周界与船底纵桁交界处 235/K 115/K 双层底肋板 175/K 90/K 横向强框架 195/K 95/K 燃油舱舱壁 ( 不包括内壳纵舱壁 ) 180/K 100/K 燃油舱内桁材和舱壁间桁材腹板 195/K 100/K 注 : K 材料系数 屈曲强度评估 (1) 屈曲强度评估方法见本附录 2.6 的相关规定 细化网格分析 (1) 对于燃油舱周界与船底纵桁连接处 燃油舱内平台角隅处等危险区域, 如果屈服应力超出许用衡准, 可进行细化网格分析 细化网格分析的方法 单元要求及评估衡准见本附录 整船结构强度直接计算 3.5 整船结构有限元屈曲强度评估 整船结构有限元屈曲强度校核应符合本附录 的规定 4 甲板舱口角隅疲劳强度评估 4.4 疲劳强度评估 船体结构应力范围的长期分布假设为二参数 Weibull 分布,Weibull 分布的形状参数 ξ 应按下式计算 : 式中 :L 船长,m; f z / d1 当 z d1 时 ; f= (z-d 1 )/(D-d 1 ) 当 z d1 时 ; 当计算点在横舱壁上时, f 0.92 ; D 型深,m; d 1 计算工况下的吃水,m; z 计算点距基线的高度,m f L 62

68 散货船第 8 篇 第 8 章散货 船 第 5 节底边舱 横向支持构件 当货舱舷侧为横骨架式时, 在底边舱舱顶的每一肋位处应设置肘板 肘板厚度与底边舱内强肋骨框架处腹板厚度相同 肘板沿斜板和舷侧方向的长度应不小于货舱主肋骨下端肘板的自由边长度, 并应与相邻近的纵骨焊接 肘板上应设置垂直于斜板的加强筋, 肘板上应设置防屈曲的加强筋, 其方向见本章图 , 其剖面尺寸与肋板加强筋相同 第 9 节双舷侧结构 双舷侧的结构布置 双舷侧内的舱应尽可能设计为指定空舱, 避免作为海水压载舱 双舷侧内不可载货, 内壳板的布置应使得全部货舱均位于双舷侧的内侧 63

69 滚装船 客船 客滚船与渡船第 2 篇第 9 章 第 9 章滚装船 客船 客滚船与渡船第 1 节一般规定 适用范围 滚装处所系指非正常分隔的并延伸至船舶大部分长度或整个长度的处所, 该处所能以水平方向正常装卸油箱内备有自用燃油的机动车或者货物 ( 包装或散装 用于公路或铁路装载的有车厢和无车厢车辆, 包括公路或铁路油槽车 拖车 集装箱 货盘 可拆箱柜 类似装载装置或其他容器 ) 通常不予分隔并通常延伸至船舶的大部分长度或整个长度的处所, 能以水平方向正常装卸油箱内备有自用燃油的机动车辆和 / 或货物 ( 在铁路或公路车辆 运载车辆 ( 包括公路或铁路槽罐车 ) 拖车 集装箱 货盘 可拆槽罐之内或之上, 或在类似装载单元或气他容器之内或之上的包装或散装货物 ) 特种处所系指在舱壁甲板以上或以下能让车辆驾驶进出, 并有乘客可以进入通道的围蔽处所 如车辆的总净空高度不超过 10m, 特种处所可设置一层及以上的甲板在舱壁甲板以上或以下围蔽的车辆处所, 车辆能够驶进驶出, 并有乘客进出通道 若用于停放车辆的全部总净高度不超过 10m, 特种处所占用的甲板可多于一层 第 7 节直接计算 横向强度直接计算时, 假定船舶横倾至最大横摇角 ( 如船体结构对于中纵剖面不对称, 应分别考虑向左舷横摇和向右舷横摇 ), 各层甲板设计载荷按下列各式计算 : (1) 车辆甲板载荷为垂向载荷 P V 和横向载荷 P t, 应分别按下式计算 : P ( g cos 0.5 a ) M kn V m v P ( g sin 0.5 a ) M kn t m t 式中 :g 重力加速度, g 9.81 m/s 2 ; φ m 最大横摇角, 见本节 , 计算时取值不应小于 0.35; a v 垂向合成加速度,m/s 2, 见本节 ; a t 横向合成加速度,m/s 2, 见本节 ; M 计入的车辆质量,t (2) 上层建筑和甲板室的甲板载荷为垂向载荷 P V 和横向载荷 P t, 应分别按下式计算 : P m ( g cos 0.5 a ) kn V 0 m v P m ( g sin 0.5 a ) kn t 0 m t 式中 :m 0 设计载荷,t/m 2, 应包含甲板自重, 且应不小于 0.25t/m 2 应考虑甲板自身质 量取值, 且应不小于以下数值 : m t/m 2, 包括甲板自身质量 ; m t/m 2, 不包括甲板自身质量 ; g 重力加速度, g 9.81m/s 2 ; 64

70 滚装船 客船 客滚船与渡船第 2 篇第 9 章 m 最大横摇角, 见本节 , 计算时取值应不小于 0.35; a v 垂向合成加速度,m/s 2, 见本节 ; a t 横向合成加速度,m/s 2, 见本节 (3) 舷外水压力为海水静压力, 按第 1 章第 5 节 计算 65

71 拖船第 2 篇第 10 章 第 10 章拖 船 第 1 节一般规定 除本篇第 2 章第 1 节规定的图纸资料外, 还应将下列图纸提交批准 : (1) 拖曳设备的支承结构图 ( 其相应的强度计算书提交备查 ) ; (2) 拖曳布置图 应将下列图纸提交备查 : (1) 拖曳布置图 66

72 近海供应船第 2 篇第 11 章 钢质海船入级规范 第 11 章近海供应船 第 1 节一般规定 除本篇第 2 章第 1 节规定的图纸资料外, 还应将下列图纸提交批准 : (1) 独立的货物舱 ( 柜 ) 及其固定和支承结构图 ; (2) 表示负荷 作用点以及绑扎布置的甲板图 ; (3) 拖曳布置图 ; (4) 拖缆机 尾缆桩以及锚作供应船的尾滚筒的基座及其支承结构图 ( 其相应的强度计算书提交备查 ); (5) 活动甲板及其可拆部件的存放设施 ; (6) 排水布置图 ; (7) 护舷材布置 ( 结构 ) 图 第 4 节 船体骨架 水线以上的舷侧部分应设置护舷材, 其厚度可取舷侧外板的厚度 护舷材内应 设置加强筋 如不设置护舷材, 甲板以下至少 600mm 以内的外板厚度应增加 5mm 67

73 驳船第 2 篇第 12 章 第 12 章驳 船 第 1 节一般规定 对于本章无规定者, 货舱内装载散装货油的驳船应根据其结构形式符合本篇第 5 章或第 6 章的有关要求, 其他驳船应符合本篇第 2 章的有关要求 68

74 挖泥船第 2 篇第 14 章 钢质海船入级规范 第 14 章挖泥船 第 1 节一般规定 除本篇第 2 章第 1 节规定的图纸资料外, 适用时还应将下列图纸资料提交批准 : (1) 泥舱 泵舱 挖泥机械舱和开槽的剖面图 ; (2) 泥舱舱壁和开槽舱壁 ( 包括斜底部分结构 ) 及其连接区域 ; (3) 泥舱舱壁和开槽舱壁 ( 包括斜底部分结构 ) 的过渡布置图 ; (4) 拆除和再装配挖泥设备用专门布置图 ( 如在航行期间将挖泥设备收藏起来时 ); (5) 凡其强度和完整性对船体主结构有直接影响的挖泥设备的结构图, 例如绞刀架 门字架 定位桩 泥门及其他类似设备 与上述挖泥结构连接的支撑结构, 以及泥泵 挖泥机械等的底座 挖泥设备 ( 对主船体结构有直接影响者 ) 的支撑 / 基座结构图 ; (6) 对开式泥驳和对开式挖泥船 : 1 液压装置连接件的结构图 ; 2 甲板铰链图 甲板室铰链图 ( 其相应的强度计算书提交备查 ); 3 铰链与船体结构的连接图 ; 4 液压装置连接件与船体结构的连接图 ; 5 船底平面和甲板平面的纵向承压板图 ; 6 甲板室纵向承压板及其与船体结构的连接图 ; 7 横向承压板图 应将下列图纸资料提交备查 ( 如适用 ): (1) 挖泥设备布置图 ( 含挖泥设备的设计载荷 ) 第 8 节泥 舱 泥舱舱壁桁材腹板高度应不小于舱壁扶强材穿过处开口高度的 2.5 倍, 腹板的 厚度应不小于桁材平面处舱壁板的厚度 桁材面板宽度应不大于腹板高度和面板厚度 35 倍 中的较小值 69

75 半潜船第 2 篇第 15 章 第 15 章半潜船 第 2 节结构强度 总纵向强度 总纵强度计算应满足本篇第 2 章的要求 总纵强度应满足如下要求 : (1) 航行工况时, 总纵强度应满足本篇第 2 章的要求 ; (2) 半潜船典型作业工况, 总纵波浪载荷可取为本篇第 2 章 要求的 50%; (3) 半潜船在港口系泊状态下装卸货工况, 总纵波浪载荷可取为本篇第 2 章第 要求的 20%; (4) 还应考虑可能的或假定的最危险作业工况 总纵强度计算的工况还应包括半潜船典型的作业工况, 其中应含有假定期望 的最危险作业工况 半潜船船中至少 0.25L 区域内的甲板处和龙骨处的最小剖面模数 W 0 应 满足本篇第 2 章 的要求 表 替换为 : 表 构件位置 1. 一侧承受外部静水压力, 另一侧承受舱内静水压力的周界壁板, 如边舱的船体外板等 压头 h(m) h 1 : 从沉浮曲线上得到的该处最大水位差 2. 压载水舱的周界 h 2 : 两侧之间可能出现的最大压差, 且不小于 3.5m 3. 空舱水密周界以下压头中的大者 : h 1 : 从沉浮曲线上得到的该处最大水位差 ( 如适用 ) h 2 : 两侧之间可能出现的最大压差, 且不小于 3.5m ( 如适用 ) h 3 : 计算点到最大沉深水面的垂直距离, 且不小于 3.5m h 4 : 沉浮曲线上最大沉深时刻处的水位差 4. 采用压缩空气排压载水的压载舱 ( 如 适用 ) 以下压头中的大者 : h 1 : 从沉浮曲线上得到的该处最大水位差 ( 如适用 ) h 2 : 两侧之间可能出现的最大压差, 且不小于 3.5m ( 如适用 ) h 3 : 计算点到最大沉深水面的垂直距离, 且不小于 3.5m h 4 : 沉浮曲线上最大沉深时刻处的水位差 h 5 : 与压缩空气相当的水压头, 且不小于 3.5m 70

76 沙船第 2 篇第 18 章 第 18 章沙船第 2 节泥沙舱区域结构的特殊要求 对于设有大斜板的货舱, 应在左 右斜板下面各设置 1 道垂直纵壁, 且应满足水密舱壁的要求 货舱大斜板结构应满足本篇第 14 章对泥舱舱壁的适用要求, 且应符合本篇第 8 章对底边舱的有关要求 71

77 双体船第 2 篇第 19 章 第 19 章双体船 第 1 节一般规定 定义 型深 D(m): 在船长 L 中点处, 沿片体外舷舷侧自平板龙骨上表面至干舷甲板下表面之间的垂直距离 片体宽度 b(m): 在船长 L 中点处, 片体内外侧壁外表面之间的最大水平距离 连接桥宽度 b 1 (m): 在船长 L 中点处, 沿湿甲板两片体内侧壁外表面之间的水平距离 连接桥结构 : 连接左右两片体的甲板及其他附属的强力 ( 箱体 ) 结构 湿甲板 : 连接桥结构的最下暴露表面结构 左 右片体 : 分别位于连接桥结构之下两舷处的纵向单船体结构 第 2 节结构强度 一般要求 连接桥结构纵剖面应按本章 规定的剪力计算校核其剪切强度, 剪应力需满足下式要求 (K 为材料系数 ): τ 90/K N/mm 2 第 3 节总载荷 一般要求 对具有以下特征的双体客船 公务船, 可按本节 确定船舶的总载荷, 也可按本节 和 ( 如适用 ) 进行载荷直接计算 : L 60m L/D 15 B/D 3.5 b 1 /B 对超出 范围的双体船总载荷应采用直接计算方法确定 波浪载荷的直接计算方法按本篇第 2 章第 2 节 要求进行 如用切片理论, 则分析方法须计及双船体之间的水动力相互作用 如波浪载荷直接通过船模试验得到, 则有关计算原理 / 计算程序或试验大纲 ( 适用时 ) 应事先征得认可 计算载荷 双体船总纵弯矩 M by 为静水弯矩 M bys 与波浪弯矩 M byw 的叠加值 波浪弯矩 M byw 取片体波浪弯矩的 2 倍, 片体波浪弯矩按本篇第 2 章第 2 节 的要求确定 ; 静水弯矩 M bys 按本篇第 2 章第 2 节 的要求确定 静水弯矩取各装载工况下船中 0.4L 范围内最大值, 波浪弯矩按船中 0.4L 范围取值 双体船连接桥总横弯矩 M bx 可按下式计算 : M 9.81 C C C ( b b ) kn m bx

78 双体船第 2 篇第 19 章 b 2 b 其中, C ( ) D D b1 C B 式中 : b 片体宽度, m ; b 1 连接桥宽度, m D 船舶型深, m ; B 船宽, m ; C 3 航区系数, 远海航区 1.0, 近海航区 0.8, 沿海航区 0.6, 遮蔽航区 0.5; 双体船排水量,t 双体船连接桥的总横扭矩 M ty 可按下式计算 : M 1.226C L kn m ty C 3 航区系数, 远海航区 1.0, 近海航区 0.8, 沿海航区 0.6, 遮蔽航区 0.5; 双体船排水量,t; L 船长, m 双体船连接桥的垂向剪力 Q t 可按下式计算 : b 2 b 其中, C ( ) D D b C B 式中 : b 片体宽度, m ; b 1 连接桥宽度, m D 船舶型深, m ; B 船宽, m ; 3 Q 9.81C C C kn t C 3 航区系数, 远海航区 1.0, 近海航区 0.8, 沿海航区 0.6, 遮蔽航区 0.5; 双体船排水量,t 73

79 双体船第 2 篇第 19 章 附录 1 双体船结构强度直接计算 2.1 一般要求 2 波浪载荷载荷 对于整船分析, 一般应按照本附录 和 2.1.3( 如适用 ) 进行波浪载荷计算 直接计算评估时载荷可按 2.2.1~2.2.3 规定的等效载荷形式施加, 也可按 规定的等效设计波方法进行 波浪载荷以及诱导载荷 ( 如惯性加速度等 ) 要求按本篇第 1 章第 5 节 如用切片理论, 则分析方法须计及双船体之间的水动力相互作用 按等效载荷的形式施加时, 双体船总纵弯矩 M by 总横弯矩 M bx 总横扭矩 M ty 按本章第 3 节计算, 该载荷包括静水载荷及波浪载荷 如波浪载荷直接通过船模试验得到, 则有关计算原理 / 计算程序或试验大纲 ( 适用时 ) 应事先征得认可 2.2 载荷施加 双体船的总纵弯矩 M by, 可通过在计算模型上施加沿船长分布的等效垂向分布力 q(x) 或与之等效的一系列集中力的方式进行 载荷应施加于片体纵向主要构件上, 如舷侧 纵舱壁 船底中纵桁或其他纵桁上 在单片体同一横剖面上的力可以分成几份, 并左右对称于单片体中纵剖面, 同时两片体施加的载荷应对称于双体船中纵剖面 当使用系列集中力时, 每个集中力应等于分布力乘以该集中力加载区间的长度 q(x) 按下式计算 : x qx q0 sin kn/m L 46 式中 : q0 M 2 by kn/m, 其中 :M by 按本章计算 L 连接桥的总横弯矩 M bx, 可通过沿片体内侧舭部的系列节点上施加横向对开力等效, 如图 所示 横向对开力 f y 按下式计算 : M bx f y kn nz 式中 : M bx 连接桥总横弯矩,kN m, 按本章计算 ; z 横向对开力施加点至连接桥中纵剖面中和轴的垂向距离,m; n 单个片体施加横向对开力的节点总数 fy fy fy fy fy fy fy fy fy fy 74

80 双体船第 2 篇第 19 章 图 总横弯矩通过施加横向对开力的示例 双体船总横扭矩 M ty, 可通过反对称分布在片体中纵剖面内的垂向均布力等效施加 反对称分 布是指垂向均布等效力, 即关于双体船中纵剖面反对称和关于中横剖面反对称, 如图 所示 等效的 垂向分布载荷 p x, 由下式计算 : 式中 : p x 4M ty kn/m 2 L L 双体船船长,m; M ty 连接桥扭矩,kN m, 按本章计算 Mty p p Mty y p p 图 总横扭矩通过施加反对称垂向分布力的示例 载荷的施加也可采用本篇第 1 章第 5 节 进行 此时应根据本附录 的载荷组合工况寻找相应的等效设计波 3.1 一般要求 3 计算工况 计算工况应至少包括两个片体之间的纵 横扭 ( 产生水平扭矩 纵横扭矩 ) 和浪向角为 90 的横弯 工况 ( 产生横向弯矩或等效横向对开力 ) 等结构最不利载荷工况 双体船结构强度直接计算分析中, 应按下述 (1)~(6) 载荷组合工况进行计算, 船长大于 50m 的船舶, 还应按下述 (7)~(12) 载荷组合工况进行补充计算 : (1)M bx ( 向内 ); (2)M bx ( 向外 ); (3)0.8 M bx ( 向内 )+0.6M ty ; (4)0.8 M bx ( 向外 )+0.6 M ty ; (5)0.6 M bx ( 向内 )+0.8 M ty ; (6)0.6 M bx ( 向外 )+0.8 M ty ; (7)M by ( 中拱 ); (8)M by ( 中垂 ); (9)0.8 M by ( 中拱 )+0.6 M ty ; (10)0.8 M by ( 中垂 )+0.6 M ty ; (11)0.6 M by ( 中拱 )+0.8 M ty ; (12)0.6 M by ( 中垂 )+0.8 M ty 4 结构模型化 75

81 双体船第 2 篇第 19 章 4.1 一般要求 一般情况下, 下列部位应考虑进行细化网格分析 : (1) 双体船连接桥前端壁 ( 或强横梁 ) 与片体连接的内角处 ; (2) 双体船连接桥后端壁 ( 或强横梁 ) 与片体连接的内角处 ; (3) 实际结构形状在粗网格模型中无法真实表达的位置 ; (4) 其他全船粗网格模型计算应力超过 95% 许用应力的部位 细化网格分析时, 细化区域单元网格大小应不大于 50mm 50mm, 网格划分应保证从细化区域向粗网格区域的平稳过渡 4.2 边界条件 对于处于平衡状态的整船有限元模型, 可采用表 及图 设置边界支点及 约束条件 边界条件整船有限元模型边界条件表 表 位置 线位移约束 角位移约束 δ x δ y δ z θ x θ y θ z 支点 A 固定固定固定 支点 B 固定固定 支点 C (C ) ( 固定 ) 固定 ( ) 注 :1A B C 组合也可用于扭转工况, 其中, 点 C 的 Z 向位置位于连接桥纵中剖面的湿甲板上 ; 2 纵向弯曲工况时, 若 Z 向力系不平衡, 则可引起支点 A B 处的附加支座反力, 此时应忽略 A B 处的结果 ( 该工况 仅用于考察船中区域 ) 图 屈服强度评估 若使用了比本篇第 1 章第 5 节规定的更细密的网格时, 计算应力应取在规定网格尺寸范围内所有细网格单元应力的平均值 载荷按本附录 2.2.1~2.2.3 施加时, 细化网格区域构件板单元相当应力应不大于 /K(K 为材料系数 ) 载荷按本附录 等效设计波的方法进行施加时, 细化网格区域构件板单元相当应力应不大于 /K(K 为材料系数 ) 76

82 双体船第 2 篇第 19 章 钢质海船入级规范 77

83 中国船级社 2018 年修改通报 第 3 篇轮 ( 报批稿 ) 机 中国船级社上海规范研究所 2018 年 3 月