出版说明随着近几年游艇业在我国的迅速发展, 作为游艇重要分支的帆艇正越来越成为人们新的娱乐休闲方式虽 S 及中国海事局已先后颁布游艇建造规范及游艇法规, 但并不适用于帆艇的一些特殊要求本指南主要是在 S 游艇入级与建造规范的基础上, 针对帆艇具有压载龙骨风帆及索具等特点, 在与国际相关标准

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店梯穆
5 years ago
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1 指导性文件 GUIDANE NOTES GD 中国船级社帆艇检验指南 GUIDELINES FOR SURVEY OF SAILING RAFT 01 北京 Beijing

2 出版说明随着近几年游艇业在我国的迅速发展, 作为游艇重要分支的帆艇正越来越成为人们新的娱乐休闲方式虽 S 及中国海事局已先后颁布游艇建造规范及游艇法规, 但并不适用于帆艇的一些特殊要求本指南主要是在 S 游艇入级与建造规范的基础上, 针对帆艇具有压载龙骨风帆及索具等特点, 在与国际相关标准研究基础上, 结合国内调研情况综合分析而定相对机动游艇, 其特殊要求主要如下 : 1 增加压载龙骨与艇底帆索与甲板桅杆与舱底或甲板或艇底的连接要求以及升降帆效用试验的检验要求 3 对纤维增强塑料艇铝合金艇单体艇及双体艇的局部强度与总纵强度分别作了规定 4 对帆艇的压载龙骨强度及其与艇底连接强度作了规定 5 对帆索拉板的尺寸桅杆与艇体连接强度作了规定 6 对帆艇各种升帆状态时的稳性作了规定 : 满帆半帆及落帆同时为便于操作, 罗列了平均风速与蒲氏风级的对应关系 7 对艇主手册的配备与主要内容艇员资质作了规定中国船级社

3 目录第 1 章通则...1 第 1 节一般规定...1 第节符合性检验...3 第章艇体结构...5 第 1 节一般规定...5 第节局部强度...7 第 3 节单体帆艇的总纵强度...14 第 4 节双体帆艇的总强度...15 第 3 章压载龙骨桅索拉板和桅杆...17 第 1 节压载龙骨...17 第节桅索拉板...19 第 3 节桅杆...1 第 4 章稳性...4 第 1 节一般规定...4 第节完整稳性...4 第 5 章操作要求...7 第 1 节艇主手册...7 第节操作

4 第 1 章通则第 1 节一般规定适用范围本指南适用于艇长 (L H ) 为 4m 以下, 以休闲娱乐为目的新建帆艇, 不包括体育运动帆艇帆艇设计类别如下 : (1) I 类 : 系指设计为可航行于距岸超过 00 n mile, 且其最小设计有义波高 1 (H S ) 为 6m 的帆艇 ; () II 类 : 系指设计为航行于距岸不超过 00 n mile, 且其最小设计有义波高 (H S ) 为 4m 的帆艇 ; (3) III 类 : 系指设计为航行于距岸不超过 0 n mile, 且其最小设计有义波高 (H S ) 为 m 的帆艇 ; (4) IV 类 : 系指设计为航行于距岸不超过 10 n mile, 且其最小设计有义波高 (H S ) 为 1m 的帆艇 ; (5) V 类 : 系指设计为航行于距岸不超过 5 n mile, 且其最小设计有义波高 (H S ) 为 0.5m 的帆艇除本指南另有明确要求外, 帆艇的机电 ( 主推进除外 ) 舾装应满足 S 游艇入级与建造规范第 1 篇的相关要求, 其中帆艇的舵设备的设计应满足 ISO 标准的有关规定除本指南另有明确要求外, 帆艇的消防救生舱室布置水密完整性通导信号环保等法定要求应满足主管机关的规定, 对中国籍帆艇应满足中华人民共和国海事局游艇法定检验暂行规定第 1 篇的相关要求适用本指南规定的帆艇, 其材料与建造工艺应符合 S 材料与焊接规范或其他公认标准的有关规定 1.1. 等效与免除对具有新型结构和新型特性的任何帆艇, 如应用本指南的任何规定会严重妨碍这些艇对其特性的应用或这些艇的航行时, 经 S 同意, 可免除本指南的任一规定 1 帆艇实际航行水域的有义波高不应超过其设计有义波高具体见 ISO 第 1 页

5 1.1.. 艇上安装的任何装置材料设备和器具可以代替本指南规定的装置材料设备和器具, 条件是经试验和其他方法证明认定这些装置材料设备和器具至少与本指南所要求者具有同等效能若对本指南的计算方法评定标准制造程序材料检验和试验方法, 能提供相应的试验理论依据使用经验, 经 S 同意, 可以接受作为代替和等效方法 S 也接受 ISO 等其他公认标准, 作为等效要求定义除另有规定外, 本指南采用定义如下 : (1) 帆艇 : 系指以风力推动帆为主要推进动力的游艇 () 艇长 L H (m): 系指帆艇的艇体长度, 是从帆艇的最前端至最尾端结构的水平距离该长度包括艇的所有结构和组成部件, 如首柱或尾柱舷墙与船体 / 甲板的连接件该长度不包括不影响艇结构完整性的可拆卸部件, 例如帆桁艇首斜撑帆杆艇两端的操纵台首柱附件舵舷外发动机及其安装支架和安装平台跳水平台登艇平台橡皮护舷木及碰垫等对于双体帆艇, 应分别测量每一艇体的长度, 取其中最长者为艇体长度 L H (3) 满载水线长 L L (m): 系指帆艇处于满载排水量状态下, 静浮于水面时, 其刚性水密艇体位于水线处的艇体长度, 但不包括水线处及以下的附体 (4) 满载排水量 Δ(t): 系指帆艇上所有按规定配备的设备货物备品附件及索具等都装备齐全, 并装满燃油滑油淡水食品和供应品, 额定乘员全部上艇, 艇处于立即可以启航状态时所排开水的重量 (5) 最大水线宽 B L (m): 对于单体帆艇, 系指艇处于满载排水量状态下, 静浮于水面时, 其刚性水密艇体位于水线处的艇体最大宽度 ; 对于双体帆艇, 系指帆艇处于同样状态静浮于水面时, 其刚性水密艇体位于水线处的二片体最大宽度之和 (6) 片体浮心间距 B B (m): 系指双体帆艇处于满载排水量状态下, 两片体浮心的横向间距 (7) 型基线 : 系指帆艇满载水线长 L L 之半处的横剖面上, 通过艇底板下表面所作的一条纵向水平线 (8) 型深 D(m): 系指在帆艇满载水线长 L L 之半处的横剖面上, 从型基线量至主甲板边线的垂向距离 (9) 最大型深 D max (m): 系指在帆艇满载水线长 L L 之半处的横剖面上, 从龙骨 ( 包括压载龙骨 ) 最低点量至主甲板边线的垂向距离第页

6 (10) 吃水 T(m): 系指在帆艇满载水线长 L L 之半处的横剖面上, 从型基线量至满载水线的垂向距离, 不包括型基线以下的压载龙骨 (11) 最大吃水 T max (m): 系指在帆艇满载水线长 L L 之半处的横剖面上, 从龙骨 ( 包括压载龙骨 ) 最低点量至满载水线的垂向距离 (1) 方型系数 B : 系指按以下公式计算所得值 : B = 1.05L B T L L 第节符合性检验 1..1 一般要求帆艇的检验形式制造厂评估制造检验型式检验证书及符合性证明等要求应符合 S 游艇入级与建造规范第 1 篇的有关规定 1.. 图纸和技术文件审查帆艇的图纸和技术文件审查目录应按 S 游艇入级与建造规范第 1 篇的有关规定, 其中有关船体结构与稳性资料按下述目录提交审批 : (1) 总布置图 ; () 全船的帆帆索及桅杆布置图 ; (3) 艇体结构图 ( 包括甲板舱顶上层建筑舱壁结构等 ); (4) 船体结构铺层设计图 ( 如适用 ); (5) 压载龙骨图 ( 包括压载龙骨外形材料结构及其与艇体的连接等 ); (6) 全船桅索拉板布置图 ( 包括与桅索拉板配套的所有桅索的规格与破断负荷 ); (7) 桅杆与艇体结构的连接图 ; (8) 总说明书 ( 备查 ); (9) 型线图 ( 备查 ); 第 3 页

7 (10) 重量重心计算书 ( 备查 ); (11) 完整稳性计算书 ( 包括满帆半帆与落帆状态 ); (1) 艇体结构强度计算书 ( 备查 ) 1..3 原型检验和试验项目帆艇的原型检验和试验项目应按 S 游艇入级与建造规范第 1 篇的相关规定, 另外还应增加如下检验项目 : (1) 检查桅索拉板与船体结构的连接 ; () 检查压载龙骨与船底结构的连接 ; (3) 检查桅杆与舱壁或甲板或船底的连接 ; (4) 对升帆和落帆进行效用试验第 4 页

8 第章艇体结构第 1 节一般规定.1.1 一般要求本章规定适用于艇体材料为纤维增强塑料 ( 简称 FRP) 或铝合金的单体与双体帆艇如采用其他材料, 且提供相关资料者,S 将予特别考虑.1.1. S 接受其他公认的标准 ( 如 ISO) 作为本章的等效要求.1. 定义与符号.1..1 b(mm), 系指板格短边长度对设有 FRP 帽型扶强材的板格, 计量时应扣除帽型扶强材的底边宽度.1.. l(mm), 系指板格长边长度对设有 FRP 帽型扶强材的板格, 计量时应扣除帽型扶强材的底边宽度.1..3 s(mm), 系指相邻扶强材中心线的间距简称扶强材间距.1..4 l u (mm), 系指扶强材未受支承部分的跨距见图.1..4a 简称扶强材跨距对于 FRP 帽型扶强材, 则应取相邻帽型扶强材中心线的间距, 见图.1..4b 图.1..4a 第 5 页

9 图.1..4b.1..5 b e (mm), 系指扶强材有效带板宽度, 按以下取值, 但不应大于扶强材间距 : be =60t 对于铝合金扶强材的带板, 其中 t 为带板厚度 ; be =0t + w 对于 FRP 帽型扶强材的单板带板, 其中 t 为带板厚度,w 为帽型扶强材的底边宽度, 见图.1..5 ; 图.1..5 b =0 ( to ti) e + 对于 FRP 帽型扶强材的夹层板带板, 其中 t o 和 t i 分别为夹层板的 1 外面板和内面板的厚度.1..6 相对参考坐标系 OXYZ : 取船纵中剖面上满载水线尾端垂线与型基线交点为坐标原点,x 坐标向前为正,y 坐标向左为正,z 坐标向上为正.1.3 压力计算点的选取对板格, 取板格的中心为压力计算点对垂向板格的压力计算点取板格下缘以上板格高度的三分之一处.1.3. 对扶强材, 取扶强材跨距的中点为压力计算点对垂向扶强材的压力计算点取该扶强材下缘以上扶强材跨距 l u 的三分之一处 1 外面板系指夹层板持续受到液体静动载荷或冲击载荷作用的侧面内面板系指夹层板不受到上述载荷作用的另一侧面第 6 页

10 .1.4 艇体底部与舷侧的划分底部系指满载水线以下的艇体部分.1.4. 舷侧系指满载水线以上除甲板外的艇体部分双体帆艇的舷侧还包括双体连接桥底.1.5 确定无扶强材的大面积舷侧板的板格尺度对于无扶强材的舷侧壳板, 凡艇体横剖面线型上呈小于 130 角的硬点处 ( 如艇底中心线处甲板与舷侧板相交处舷侧折角处 ) 并具有足够强度与刚度, 以及与艇体联成一体的双底结构固定液柜隔板连续小平台等与艇体外板的相交处, 均可将该处当作设有扶强材处理在计算该处板厚时, 如为曲面板短边长度 b 则应取其曲面的弦长..1 局部设计载荷第节局部强度..1.1 单体帆艇底部的设计压力 P b 由下式确定 : 50 β x x x K Pb = 10n + T + 7T n 1+ K L1 50 β LL xk kn/m 式中 : n 设计类别系数, 按设计类别取值 : n =1.0 对于设计类别 Ⅰ Ⅱ 的帆艇 ; n =0.85 对于设计类别 Ⅲ 的帆艇 ; n =0.76 对于设计类别 Ⅳ 的帆艇 ; n =0.70 对于设计类别 Ⅴ 的帆艇 ; LL + LH 波浪系数, =10log g( ) 10, 但不应小于 3.0; L1 单体帆艇的艇底压力纵向分布系数, 按压力计算点的纵坐标 x 取值 : L1 =1.4 当 5/6 x / L 1; L L1 =1.7 当 /3 x / LL < 5/6; L1 =1.9 当 1/3 x / LL < /3; L1 =. 当 0 x / L < 1/3 L β β 分别为帆艇重心处与压力计算点的纵坐标为 x 的横剖面艇底升角,, 如 x β >50, 取 β =50 艇底升角 β 的测量法 : 取 x 横剖面的艇底型线与 x x T/ 吃水线的交点与该剖面坐标原点连线的水平夹角见图..1.1 x 第 7 页

11 K 压载龙骨系数, 按帆艇压载龙骨类型取值 : K =1.0 对于升降式压载龙骨 ; K =1.5 对于方形压载龙骨 ; K =.1 对于球缘压载龙骨 ; x K 压载龙骨形心的纵坐标,m; x 压力计算点的纵坐标,m 上式中当 x xk <0 时, 取 x xk =0 图双体帆艇底部的设计压力 P b 由下式确定 : Pb = 10n + h L kn/m 式中 : L 双体帆艇的艇底压力纵向分布系数, 按压力计算点的纵坐标 x 取值 : L =1.1 当 5/6 x/ LL 1.0; L =1.7 当 /3 x/ LL <5/6; L =. 当 1/3 x/ LL </3; =.5 当 0 x/ L L L <1/3; h 底部压力计算点在满载水线以下的垂向距离,m; 同..1.1 n..1.3 单体帆艇舷侧的设计压力 P S 取以下二者中的大者 : P1 = 10n + T h kn/m L1 P = kn/m 40 n 式中 : L1 同..1.1; n h 舷侧压力计算点在满载水线以上的垂向距离,m 第 8 页

12 ..1.4 双体帆艇舷侧的设计压力 P S 取以下二者中的大者 : P1 = 10n ( B) + 0.3T B h kn/m L P = kn/m 40 n S 式中 : 舷侧位置系数, 按压力计算点位置确定 : n S 双体帆艇的外舷侧区域 : S =1.0, 当 /3 x/ L L 1.0; S =0.65, 当 0 x/ LL </3; 连接桥长度的前三分之一区域的桥底与内舷侧 : =1.5 ; 连接桥底与内舷侧的其他区域 : h 同..1.3; L 同..1. S S =1.0;..1.5 甲板的设计压力 P D 应由以下确定 : P = D0 n L kn/m, 且不应小于 5 kn/m 3 (1) 露天主甲板 : ( ) 0.33 式中 : 同..1.3; n 露天主甲板压力纵向分布系数, 按压力计算点的纵坐标 x 取值 : L3 当 x/ L L = 0, L3 = 0.5; 当 x/ L = 0.6~1.0, L L3 = 1.0; 当 x/ L L = 0~0.6, L3 值线性内插 () 露天主甲板以上不超过 0.8m 的人行甲板 : PD 1 = 0.5PD 0 kn/m (3) 露天主甲板以上超过 0.8m 的人行甲板 : PD = 0.35PD 0 kn/m (4) 普通处所的舱内甲板 : P D 3 = 5 kn/m (5) 机械处所的舱内甲板 : P D 4 = 10 kn/m..1.6 上层建筑 / 甲板室的端壁与侧壁的设计压力 P SUP 由下式确定 : P SUP = n SUP [0.5(Δ 10 3 ) ] kn/m 式中 : n 帆艇设计类别系数, 见..1.1; SUP 系数, 对于前端壁 : SUP =1.0; 对于侧壁和后端壁 : SUP =0.5 帆艇的第 1 层上层建筑 / 甲板室的前后端壁及侧壁最小设计压力分别为 0kN/m 10kN/m 和 14kN/m 第 9 页

13 ..1.7 舱壁的设计压力 P BUL 应由以下确定 : (1) 水密舱壁的设计压力 : P BUL 度,m =7 h B kn/m, 其中 h B 为该舱壁计算点到舱壁顶的高 () 液体舱舱壁的设计压力 : P BUL 度,m.. 纤维增强塑料 (FRP) 艇体的构件尺寸 =10 h B kn/m, 其中 h B 为该舱壁计算点到通气管顶高...1 单板结构艇体板的最小板厚 t min 与单位面积最低纤维含量 w min, 应根据艇体板的部位按下式确定 : 0.33 ( ) w = 0.43k A+.36k LL + A kg/m, 对于艇底板舷侧板和尾封板 ; min 5 7 ( ) tmin = k5 0.14L L mm, 对于露天主甲板上式中的系数 A k 5 k 7 可查表...1 表...1 部位 A k5 k7 FRP 艇底艇体 * 舷侧 / 尾封板 * 注 : 对于短切毡含量达 50% 的无碱玻璃纤维增强塑料, 取 k 5 = 1.0 对于双向玻璃纤维织布增强的塑料, 取 k 5 = 夹层结构艇体板的内外面板的单位面积所含最低纤维质量 w min, 应按下式确定 : 外面板 w kk ( L ) 1min = n L kg/m w = 0.7w kg/m 内面板 min 1min 式中 : n 帆艇设计类别系数, 见..1.1; k 4 部位系数, 按夹层板所在部位取值 : 对于艇底部位的夹层板 ; k 4 =1.0; 对于舷侧部位的夹层板 ; k 4 =0.9; 对于甲板部位的夹层板 ; k 4 =0.7; k 查表单板结构层板的板厚 t, 应不小于下式计算值 : t kp = kb mm 500σ fnu 式中 : k 曲率板的折减系数, 根据曲率板的拱度 c 由下表确定 : 第 10 页

14 c/b 0~ ~ c/b > 表中的 c 为以板格短边长度 b 为跨度量取的板条梁圆弧线的拱度值 k 表...3 k 板格长边 l 与短边 b 之比的修正系数如 l/b>, 取取值 : ( l b) ( l b) ( l b) ( l b) / / k = / / P 根据..1 确定的设计载荷,kN/m ; σ fnu k =0.5; 如 l/b, 则按下式层板的极限弯曲强度,N/mm, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数式中 : S...4 纤维增强塑料夹层板结构的有效总板厚 t S, 应不小于下式计算值 : t k P S S = kb mm 1000τ d t 夹层板的有效总厚度, 即夹层板内外面板厚度之半的间距,mm, t t 0.5( t t ) S = ; 其中 : t 夹层板芯材的厚度,mm; k P 同...3; t 1 夹层板外面板的厚度 ( 不包括胶衣 ),mm; t 夹层板内面板的厚度,mm; k 夹层板板格的长边 l 与短边 b 之比的修正系数, 按下表取值 : S 表...4 (1) l/b k S τ d 夹层板芯材的许用剪切强度,N/mm, 应根据芯材的类别取值 : 对于轻木或蜂窝芯材, 取 τ d =0.5τ u ; 对于交联结构的 PV 芯材, 取 τ d =0.55τ u ; 对于线性结构的 PV 或 SAN 芯材, 取 τ d =0.65τ u ; 其中 : τ u 芯材的极限剪切强度,N/mm, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数该极限剪切强度允许的最小值不应小于下表规定值 : 第 11 页

15 表...4 () L H (m) LH <10 10 L H < LH <4 τ (N/mm ) ( 10) u min FRP 单板制成的帽型扶强材三个组成部分 ( 顶板腹板与有效宽度带板 ) 因铺层不同, 三者的力学性能会有所差异一般而言, 彼此性能差异不超过 5% 对于此种帽型扶强材的剖面模数惯性矩 I 及其腹板面积 A, 应分别不小于以下所列公式计算值但如上述扶强材三个组成部分的力学性能差异超过 5%, 则该帽型扶强材的要求应另行考虑 k Psl σ = 167 S u 9 10 cm 3 ; ut I k Psl E = 5 S u cm 4 ; A Psl τ u 6 = cm u 式中 :P 据..1 确定的设计载荷,kN/m ; l u 扶强材的跨距,mm, 见.1..4 对于弯曲形状的扶强材, 取其圆弧的弦长 ; k 弯曲形扶强材的折减系数, 按扶强材的拱度 c 与跨距 l S u 比, 由下表确定 : c/ l u 表...5 ks 0~ ~ c/ l u > 注 : 表中的 c 为以弯曲扶强材的跨距 l u 为弦, 量取的拱度值,mm σ ut 由 FRP 单板制成的帽型扶强材顶板的极限拉伸强度,N/mm, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数 τ u 由 FRP 单板制成的帽型扶强材腹板的极限剪切强度,N/mm, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数 E 取 FRP 单板制成的帽型扶强材与其带板的弹性模量中的小者,N/mm...6 FRP 艇体的主横舱壁一般采用无扶强材支撑的木质层压板此种层压板舱壁的壁厚 t b 应不小于按下式计算所得值 : 第 1 页

16 tb = 7D mm 式中 :D 型深,m, 见 (8) 三条件 :...7 FRP 艇体的主横舱壁如采用无扶强材支撑的 FRP 夹层板结构, 则应同时满足以下 (1) 夹层板芯材的极限剪切强度 τ u,n/mm, 不应小于表...4 () 所列值 ; () 夹层板芯材的厚度 t 不应小于夹层板面板中较薄面板厚度的 5 倍 (3) 夹层板的有效总板厚 t S 和芯材厚度 t 还应满足以下二条件 : t b 50 ts t 6 σ fnu 3 t tb 4000 ts 1 E 式中 : t S 夹层板的有效总板厚,mm, 见...4; t 夹层板的芯材厚度,mm; t b 上述...6 要求的舱壁板厚度,mm; σ fnu 夹层板面板的极限弯曲强度,N/mm, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数 E 夹层板面板材料的弹性模量,N/mm..3 铝合金艇体的构件尺寸..3.1 铝合金艇体结构的最小板厚 t min, 应按下式确定 : t = k A+ k L + A mm, 对于艇底板舷侧板和尾封板 ; 0.33 min 5(.36 7 L ) tmin = 0.06L L mm, 对于露天甲板式中的系数 A k 5 k 7 查表..3.1 铝合金艇体表..3.1 部位 A k5 k7 艇底 / RP0. 舷侧 / 尾封板表中 :R P0. 铝合金型材退火状态的规定非比例拉伸强度,N/mm ; 见 S 材料与焊接规范有关规定 0.0 第 13 页

17 ..3. 铝合金艇体的板厚 t, 应不小于下式计算值 : t kp = kb mm 900RP0. 式中 : k 曲率板的折减系数, 根据曲率板的拱度 c 确定, 见表...3; k 板格长边 l 与短边 b 之比的修正系数, 如 l / b >, 取 k =0.5; 如 l / b, 则按下式取值 : k ( l b) ( l b) ( l b) ( l b) / / = / / P 根据..1 确定的设计载荷,kN/m ; R 铝合金型材退火状态的规定非比例拉伸强度,N/mm ; 见 S 材料与焊接 P0. 规范有关规定..3.3 铝合金扶强材 ( 包括有效宽度的带板 ) 的剖面模数及其腹板面积 A, 应不小于下式计算值 : A k Psl R = 119 S u 9 10 cm 3 ; P0. Psl R u 6 = cm ; P0. 式中 : P 根据..1 确定的设计载荷,kN/m ; k S 弯曲形扶强材的折减系数, 根据扶强材的弯曲拱度 c 确定, 见表...5; R 铝合金型材退火状态的规定非比例拉伸强度,N/mm, 见 S 材料与焊接 P0. 规范的有关规定.3.1 一般规定第 3 节单体帆艇的总纵强度凡具有下列任一情况的单体帆艇, 其艇体的构件尺寸除满足本章第节要求外, 还应按本节要求校核艇体的总纵强度和稳定性 : (1) 横骨架式艇体 ; () 强力甲板上有大开口 ; 第 14 页

18 L / D >1 (3) H max.3.1. 校核单体帆艇船体梁的总纵强度时, 可仅校核船中横剖面处的露天主甲板在.3..1 规定的最大中垂设计弯矩作用下不丧失其稳定性.3. 总纵强度校核.3..1 最大中垂设计弯矩 M V 应按下式计算 : M 3 V =.7L n H 10 N m.3.. 船中剖面处的露天主甲板在最大中垂设计弯矩 M V 作用下, 产生的压应力 σ 按下式计算确定 : M V σ = N/mm d 式中 : 船中剖面在露天主甲板处的剖面模数,cm 3 d.3..3 FRP 艇体的露天主甲板如为夹层板, 且夹层板的芯材系采用 ( 压缩弹性模量很小的 ) 泡沫塑料, 则计算船中剖面在露天主甲板处的剖面模数时, 船中剖面所有夹层板构件中的芯材均可忽略不计 d.3.3 甲板稳定性应确保露天主甲板在船中剖面处参与船体梁总纵弯曲的各纵向构件在.3.. 确定的压应力 σ 作用下, 不丧失稳定性.3.3. 船中剖面处的上述构件稳定性可按 S 海上高速船入级与建造规范的相关内容进行校核但在确定铝合金甲板板格的临界屈曲应力 σ 时, 甲板材料的屈服强度应采用铝合金板材退火状态的规定非比例延伸强度 R P0. 规定 cr,n/mm, 见 S 材料与焊接规范有关第 4 节双体帆艇的总强度.4.1 一般规定应校核双体帆艇在斜浪航行情况下, 艇体结构抵御斜浪扭矩的能力.4.1. 如双体帆艇的 LL / D >1, 则还应校核其片体的总纵强度第 15 页

19 .4. 总强度设计载荷.4..1 双体帆艇在斜浪航行情况下, 双体帆艇的斜浪设计扭矩 M T 应按下式确定 : M T 3 = 1.5LL 10 N m.4.. 对于 LL / D >1 的双体帆艇, 应按下式确定片体的垂向设计弯矩 M V : M V 3 = 0.5LL 10 N m.4.3 总强度校核衡准应用直接计算法校核双体帆艇两片体之间的连接结构抵御.4..1 规定的斜浪设计扭矩 M T 的能力, 以确保该连接结构及其与片体连接区域任何一点的剪切应力 τ 和正应力都不超过和规定的剪切许用应力 τ d 和许用正应力 σ.4.3. 校核双体帆艇片体的总纵强度时, 应分别计算出艇在中拱和中垂状态下船中剖面的艇底与甲板的拉伸 / 压缩应力 σ 不应超过和规定的许用应力 σ 校核 FRP 艇体的扭转强度时, 构件的剪切许用应力取 τ = 0.33τ 其中 τ u 系层板材料的极限剪切强度 d u d d R P 校核铝合金艇体的扭转强度时, 构件的剪切许用应力取 τ d = 0.3R 其中 P0. 系铝合金退火状态的规定非比例延伸强度如校核处的铝合金构件未经焊接, 可取 τ = 0.3R, 其中 R P0. 系铝合金的规定非比例延伸强度 d P0. σ σ d d 校核 FRP 艇体的片体总纵强度时,FRP 层板制成构件的许用拉伸应力取 = 0.33σ 其中 σ ut 系层板材料的极限拉伸强度 FRP 层板制成构件的许用压缩应力取 ut = 0.33σ 其中 σ uc 系层板材料的极限压缩强度 uc R P 校核铝合金艇体的片体总纵强度时, 构件的许用应力取 σ d = 0.5RP0. 其中系铝合金退火状态的规定非比例延伸强度如校核处的铝合金构件未经焊接, 可取 σ d = 0.5RP0. 其中 R P0. 系铝合金的规定非比例延伸强度第 16 页

20 第 3 章压载龙骨桅索拉板和桅杆第 1 节压载龙骨一般规定本节规定适用于在艇底中线面处设置鳍状压载龙骨的帆艇压载龙骨通常为固定式, 用铅铸铁钢或其他较重材料制成也有一些小型帆艇采用可升降的压载龙骨压载龙骨除确保自身强度外, 还应校核其与艇底结构的连接强度 3.1. 压载龙骨强度校核压载龙骨应能承受假设帆艇横倾至 90 时压载龙骨自重引起的弯矩 M K 的作用, M 应按下式计算 : K M = 18 Qa N m K nk 式中 : nk 帆艇的附体 / 帆装的设计类别系数, 按以下取值 : nk =1.0 对于设计类别 Ⅰ 和 Ⅱ 的帆艇 ; =0.75 对于设计类别 Ⅲ Ⅳ 和 Ⅴ 的帆艇 ; nk Q 压载龙骨的质量,kg; a 离压载龙骨重心较远强度最弱的横截面 ( 通常为压载龙骨与艇底连接的剖面 ) 至压载龙骨重心的距离,m, 见图图压载龙骨的强度应满足下式 : M K a σ N/mm 式中 : M K 按计算的压载龙骨设计弯矩,N m; 离压载龙骨重心距离为 a 的压载龙骨横截面的剖面模数,cm 3 ; a dk 第 17 页

21 σ dk 压载龙骨材料的许用应力,N/mm, 应根据材料类别取值 : 取 σ =0.9σ S, 对于钢不锈钢等韧性金属材料, σ S 系韧性金属材料的屈服 dk 强度 ; 取 σ dk =0.6σ S, 对于铸铁等脆性金属材料, σ S 系脆性金属材料屈服强度 ; 取 σ dk =0.5σ u, 对于 FRP 材料, σ u 系 FRP 材料的极限弯曲强度, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数压载龙骨与艇底结构连接强度校核固定式压载龙骨通常由艇底数个肋骨支撑应对支撑压载龙骨的肋骨强度进行校核, 确保它们能有效支撑压载龙骨用以有效支撑压载龙骨的 n f 个肋骨所受的设计弯矩 M f 应按下式计算 : 式中 : Q 和 a 同 ; nk ( ) M = 9 Q a+ c N m f nk c 支撑压载龙骨的肋骨重心至压载龙骨与艇底连接剖面的距离,m, 见图为简化计算, 假设支撑压载龙骨的这些肋骨尺度相近, 则每个支撑肋骨的剖面模数, 应不小于下式计算值 : f f M f = cm 3 n σ f df 式中 : M f 有效支撑压载龙骨的 n f 个艇底肋骨所受的设计弯矩,N m, 见 ; n f 有效支撑压载龙骨的艇底肋骨的数量 ; σ df 上述肋骨材料的许用应力,N/mm, 根据肋骨的材料类别取值 : 对于 FRP 材料 : 取 σ df =0.5σ u, 其中 σ u 系 FRP 材料的极限弯曲强度, 可取产品制造厂提供的性能数据或按公认标准进行取样的实测值再乘以合理的安全系数 ; 对于铝合金材料 : 取 σ df =0.9 R P0., 其中 R P0. 系铝合金的屈服强度上述每个支撑肋骨跨距端部的截面还应能承受以下剪切力 Q f : Q f M f = n f F N 式中 : M 有效支撑压载龙骨的 n f 个艇底肋骨所受的设计弯矩,N m, 见 ; f 第 18 页

22 n f 有效支撑压载龙骨的艇底肋骨的数量 ; F 有效支撑压载龙骨的艇底肋骨的跨距,m, 可按图所示量取如肋骨两端无纵向主要构件支撑, 则肋骨向两舷延伸到该处外板切线呈水平角 30 处, 该处可视作为该肋骨的跨距点见图如果压载龙骨采用一系列直径相同的螺栓与艇底结构在连接平面上连接 ( 见图 ), 则连接面应该平整, 并确保密封连接螺栓组质心的纵坐标应与压载龙骨质心纵坐标基本保持一致连接螺栓的螺纹根部直径 d 应不小于按下式计算所得值 : d = 140 nkqab R eh max bi mm 式中 : Q a 见 ; nk b i 每对左右对称螺栓的标距,mm, 按下式计算 : b = 0.5b + 0.4b, 式中的 b bi 和 b ki, 见图所示 ; i bi ki b max 上述 b i 中的最大值,mm; R eh 连接螺栓的屈服应力,N/mm, 根据螺栓材料类别取值如采用普通低碳钢作为连接螺栓的材料, R P0. = 35 N/mm, 则连接螺栓的螺纹根部直径不应小于 1mm 图帆艇艇底压载龙骨根部轮廓线之外 0. 倍的最大吃水 T max 范围内的艇底板应适当加厚该范围内的艇底板板厚仍可按...3 或..3. 确定, 但板厚公式中的设计载荷应取..1 给出的艇底设计压力 P b 的 1.8 倍第节桅索拉板 3..1 一般规定第 19 页

23 帆艇上的诸多桅索是通过各自的桅索拉板固定在帆艇不同部位的艇体结构上桅索拉板一般为带眼孔的金属板, 如图所示拉板带眼孔的一端通常固定一根或二根桅索拉板的另一端固定在艇体结构上桅索所受的力通过桅索拉板传递到艇体结构上桅索拉板的材料一般采用不锈钢 ( 对于 FRP 帆艇 ) 或铝合金材料 ( 对于铝合金帆艇 ) 除桅索拉板的尺寸应满足 3.. 要求外, 桅索拉板还应牢靠地固定在艇体结构上 3.. 桅索拉板的尺寸桅索拉板的设计载荷 F S 按下式确定 : 如拉板上仅有一根桅索拉着 : FS = Fb N; 如拉板上有二根桅索拉着 : F = F + 0.5F N 式中 : F b 单根桅索的破断负荷,N; S bs bw F bs 二根桅索中破断负荷较大的桅索破断负荷,N; F bw 二根桅索中破断负荷较小的桅索破断负荷,N 图对于带眼孔形式的金属桅索拉板, 其圆形眼孔的边缘尺寸 a 和 c( 见图 ) 应不小于按下式计算所得值 : FS a = + dl mm; tr 3 eh FS 1 c= + dl mm tr 3 eh 式中 :F S 拉板上的设计载荷,N, 按计算 ; t 拉板的板厚,mm; d L 的眼孔直径,mm; R eh 拉板材料的屈服强度,N/mm 第 0 页

24 第 3 节桅杆一般规定桅杆应具有足够的强度, 能承受风帆的作用力桅杆材料通常为铝合金或碳纤维加强的复合材料桅杆与艇体的连接应牢固可靠, 通常采用以下三种方式 : (1) 桅杆脚支撑在艇体的某个横舱壁上 ; () 桅杆脚支撑在下有支柱支撑的艇体甲板或上层建筑甲板上 ; (3) 桅杆穿过甲板一直伸到艇底部, 由艇底结构支持桅杆脚的底座 3.3. 桅杆与艇体结构的连接强度校核由横舱壁支撑桅杆的形式, 则支撑桅杆处的横舱壁的厚度 t b 应不小于按下式计算值 : t b 3 KSUbM m HD = 1.3 mm be 式中 : K SU 安全系数, 按以下取值 : KSU =5.9 对于单体帆艇 ; KSU =5.44 对于双体帆艇 ; b m 支撑在横舱壁上的桅杆的横截面宽度,mm; b 桅杆左 / 右侧索的拉板至全艇横剖面中心线的水平距离,m, 见图 a; 图 a E 横舱壁材料的压缩弹性模量,N/mm ; M HD 帆艇的设计横稳性扶正力矩,N m, 按以下取值 : 对于单体帆艇, M HD 取帆艇满载排水量状态下最大横稳性扶正力矩, N m, 可由艇的横稳性曲线查得 ; 对于双体帆艇, M 取以下 M HD1 和 M HD 二者中的小者 : HD 第 1 页

25 M = K B N m HD1 5 nk VS B ( ) M = 0.16 K AV h + h HD nk VS S AK E LP 其中 : 帆艇附体 / 帆装的设计类别系数, 取值见 ; nk K 系数, 按以下取值 : VS 对于设计类别 Ⅰ 和 Ⅱ 的双体帆艇 : K VS =1.0; 对于设计类别 Ⅲ Ⅳ 和 Ⅴ 的双体帆艇 : 3 如 4.3L L, KVS =1.0; 如 <4.3 L 3 L, KVS =.65L L 3, 但不大于 ; B B 两片体浮心的横向间距, 见 (6) 定义 ; A 双体帆艇的主帆与前三角帆的面积之和,m, 见图 b; S 图 b h E 帆面积 A 的形心在满载水线以上的高度,m, 见图 b; S h LP 帆艇满载水线以下部分 ( 包括附体 ) 的侧投影面积的形心至满载水线的垂向距离,m, 见图 b V AK 双体帆艇风帆上的表观风速,kn, 对于设计类别 Ⅰ 和 Ⅱ 的双体帆艇 : V AK =3, 如 L L < 18 m; VAK =30, 如 18m L L < 0m ; VAK =5, 如 0m L L < 4 m; 对于设计类别 Ⅲ Ⅳ 和 Ⅴ 的双体帆艇 : V AK =5; 如采用金属圆形支柱支撑桅杆脚的形式, 则支柱的横剖面面积 A 应不小于下式计算所得之值 : 第页

26 K 1 K ( / r) M A + = 90b σ SU P HD S cm 式中 : K 安全系数, 见 ; SU K 系数, 对于铝合金支柱,K P =1.9; 对于钢质支柱, K =1.; P 支柱长度,m; r 圆形支柱横剖面的最小惯性半径,cm; M HD 帆艇的横稳性扶正力矩,N m, 按同样方法取值 ; b 桅杆左 / 右侧索的拉板至全艇横剖面中心线的水平距离,m, 见 ; σ 金属支柱焊后屈服强度,N/mm 对于铝合金支柱, 取 R P0. S 柱, 取 σ = R eh S P, 对于钢质支如桅杆脚穿过甲板伸到艇底结构上, 则艇底结构应能承受桅杆的压缩力且在穿过甲板的开口处, 用橡胶或胶合板等有弹性的材料将桅杆围住, 使桅杆在水平方向获得支持, 且有一定的自由度第 3 页

27 第 4 章稳性第 1 节一般规定一般要求所有帆艇其完整稳性应满足本章的要求 S 也接受公认的标准 ( 如 ISO) 作为本章的等效要求新建帆艇的首制艇或同型同一船厂成批建造的首制艇应通过倾斜试验确定空艇排水量和重心位置对后续艇或改装艇, 如空船重量检验确定的空船排水量偏差超过 % 或重心纵向位置偏差超过 1%L L 时, 应重新进行倾斜试验第节完整稳性 4..1 一般要求应校核满载出港满载到港装载情况时各个帆组合下的完整稳性如有某种装载情况的稳性较上述规定装载情况更差时, 应补充校核此种情况的稳性应校核的基本装载情况如下 : (1) 满载出港 : 载有额定乘员 100% 备品和燃油 ; () 满载到港 : 载有额定乘员 10% 备品和燃油帆组合至少应包括如下情况 : (1) 满帆 ; () 半帆 ( 所有帆总面积的一半 ); (3) 落帆各帆组合下能进行操帆作业的最大蒲氏风级应记在帆艇的适航证书上 4.. 完整稳性计算第 4 页

28 4...1 完整稳性计算时, 人员的重量重心应按以下规定 : (1) 每人重 75kg; () 每人直立时, 重心位于甲板平面以上 1.0m 处 ; 坐下时, 重心位于座位以上 0.3m 处 4..3 完整稳性衡准各帆组合下应满足的基本衡准 : (1) 经自由液面修正后的初稳性高度应不小于 0.30m; () 正稳性范围 : 有压载龙骨的帆艇应不小于 90, 无压载龙骨的帆艇应不小于 60, 但对双体帆艇可以考虑小于 60 ; (3) 风压作用下的静倾角应不大于 0 或甲板边缘进水角的 90%, 取小者 ; (4) 横倾角 50 时的复原力臂值应不小于 0.50m; (5) 风压静倾角与进水角之间的风倾力臂曲线 λ(θ) 以上和复原力臂曲线 GZ(θ) 以下的面积应不小于 m rad 图帆艇稳性曲线风倾力臂按下述计算 : (1) 风压力 F 按下述计算 : F 1/ S AV = ρ N 式中 : S 形状系数, 取 1.1; ρ 空气密度 ;1. kg / m 3 ; A 水线以上艇体和帆的侧投影面积,m ; 第 5 页

29 V 对应于各个帆组合下能进行操帆作业的最大风速 ( 即阵风风速, 一般是平均风速 1.5 倍 ),m/s 表给出了蒲氏风级与平均风速的对应关系蒲氏风级表表风级名称平均风速 ( m/s ) 0 无风 0 ~ 0. 1 软风 0.3 ~ 1.5 轻风 1.6 ~ 微风 3.4 ~ 和风 5.5 ~ 清风 8.0 ~ 强风 10.8 ~ 疾风 13.9 ~ 大风 17. ~ 烈风 0.8 ~ 狂风 4.5 ~ 暴风 8.5 ~ 飓风 >3.7 () 风倾力臂 λ(0) 按下述计算 : λ(0) = FZ/ (9810Δ) m 式中 :Z 船舶平均吃水的 1/ 处至面积 A 的形心之间的垂直距离,m; Δ 所核算装载情况下的排水量,t (3) 风倾力臂曲线 λ(θ) 按下式计算 : λ(θ) = λ(0) (cosθ) 确定进水角时, 应考虑所有正常用于出入和通风的开口所有可能导致进一步浸水的开口, 不论其尺寸大小, 横倾至浸水的角度应不小于 40, 空气管除外第 6 页

30 第 5 章操作要求第 1 节艇主手册一般要求每艘帆艇均应备有艇主手册, 艇主手册应提供适当考虑环境并对安全操纵艇设备和系统为必须的内容 ( 具体参见 ISO 1040 小艇艇主手册 ) 第节操作 5.1. 艇员所有艇员都应接受适当的训练, 并应熟悉所有安全设备 ( 包括索具信号救生筏等 ) 和应急操纵 ( 包括升降帆人员落水重新登艇拖曳等 ) 的使用在操作帆艇前, 应确保艇员已获得操作和维护经验艇员应具备在恶劣气候情况下的应急处理能力, 时刻调整艇在不同海况下的航速和方向每艘帆艇均应按照艇主手册的要求操作第 7 页

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Ⅰ Ⅱ1 2 Ⅲ Ⅳ 1 1 2 3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ~ 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 ~ 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 ~ 46 47 ~ ~ 48 49 50 51 52 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63