CN105253249A - 一种船舶新型上层建筑舱室结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船舶新型上层建筑舱室结构，其特征在于：上建甲板室在各层甲板上分为至少2个单独分开的甲板室，每个甲板室的宽度都小于船舶型宽的四分之一；上建甲板室自下而上宽度逐渐减小，在保证布置的前提下降低上建横剖面的迎风面积，减小空气阻力；同一甲板上的甲板室之间采用连接件连接，加强整体刚性和牢固程度，减小上建的振动。与现有技术相比，发明不仅可以有效降低船舶的舾装数，从而减少锚系泊设备的配置要求，有效地控制空船重量，降低该船的建造成本，提高载货量，还能同时兼顾船舶的布置要求，减小船舶阻力，提高结构强度和减小上层建筑的振动，有利于提升该船型的推广和运营，从而使其跻身优秀船型的行列。

Description

一种船舶新型上层建筑舱室结构

技术领域

本发明涉及一种船舶新型上层建筑舱室结构，属于船舶结构设计技术领域。

背景技术

目前，运输船舶的上层建筑或者甲板室形式多采用单一长方体，而该长方体在多层甲板上沿船宽方向的尺度往往大于船舶型宽的1/4倍，故该上建舱室的高度及侧投影面积均需计入舾装数计算中，用以配置规范中国要求的锚泊和系泊设备。

舾装数的计算作为船舶舾装设备设计重要环节，用以配置锚泊和系泊设备，使船舶停泊下来。各国船级社的规范统一采用IACS提出的舾装数计算方法，公式如下：

N＝△2/3+2Bh+A/10，其中h＝a+∑hi

上式中第一项△为夏季载重线下的型排水量；第二项B为船宽，h为从夏季载重线到最上层舱室顶部的有效高度，a为从船中夏季载重线水线至上甲板的距离，hi为舱室中心处量计的高度，但仅计入各层甲板上宽度大于B/4的舱室；第三项A为船长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的舱室的侧投影面积的总和。根据上式计算所得的舾装数结果，对照相应的表格选取合理的锚泊和系泊设备参数。

传统的船舶上层建筑形式横剖面如下图1所示，其驾驶甲板以下的舱室宽度大多大于B/4，故其各舱室的高度hi(i＝1to4)应计入舾装数计算中的第二项，并且这些舱室的侧投影面积Ai也应计入舾装数计算中的第三项，正如下图2所示侧视图中面积Ai(i＝1to4)。

如此一来，势必使舾装数计算结果较大，提高了对锚泊和系泊配置的要求，增加了船厂的建造成本，加大了船舶空船重量，一定程度上减小了载货量。对于运输船而言，船型是否优秀取决于该船的建造成本和载货量，合理地控制舾装数大小，有利于提升该船型的推广和运营，从而跻身优秀船型的行列。

为了降低船舶的舾装数大小，可着手减小上述三项的计算结果。由于△，B和a是由船舶主要尺度而决定，无法改变，只能想法设法减小h和A的数值大小。但目前的解决方案往往顾此失彼，无法兼顾船舶的性能和布置要求，对于合理降低船舶的舾装数大小，现有技术主要采用以下三种解决方案：

方案1：减小每层上建舱室的宽度，尽量使其小于B/4；

方案2：减小每层上建舱室的侧投影面积；

方案3：将宽度大于B/4的上建舱室放置于宽度为B/4或以下的舱室上，如图3所示。

方案1的弊端：虽然减小上建舱室宽度至小于B/4可以使其不计入舾装数计算中，减小了舾装数的大小，但会导致现有甲板上舱室的容量无法满足额定的人数要求，使甲板数量增加，提高了空船的重心高度，而船舶的重心高度对其稳性性能影响极大，重心越低，船舶的稳性越好，故该方法除非证明对其稳性的不利影响在规范允许范围内，否则不应作为首选的解决方案。另外，该方法由于其甲板数量增加，增加了建造成本，并且使船体建筑在横剖面上的投影面积增大，从而提高了船舶的空气阻力，影响船舶的阻力性能指标，在一定程度上增加了油耗，降低其经济性能。

方案2的弊端：结合方案1的不利因素，出现了方案2，即在舾装数计算中计入上建舱室的情况下，尽量减小其侧投影面积。但由于舾装数计算公式中舱室的侧投影面积Ai需除以10后计入计算结果，故其对舾装数大小的影响在一定程度上并不显著，该方法也不能从根本上降低船舶的舾装数大小。

方案3的弊端：利用IACS的舾装数计算方法中提及，对于宽度大于B/4的上建舱室如在宽度为B/4或以下的舱室之上，则应计入上面的舱室而忽略下面的舱室，可减小舾装数的大小。但由于上述宽度大于B/4的上建舱室缺乏有效的支撑和加强，在一定程度上破坏了结构的连续性，降低了上建舱室结构的刚性，给船舶结构强度带来隐患，也将对振动和噪音结果带来极大的影响。

针对以上所述的种种情况，本发明主要是为船舶设计一种上层建筑结构形式，使其能够降低舾装数大小，合理减化配置锚泊和系泊设备，以有效降低空船重量，提高载货量，节约能耗。

本发明采取以下技术方案：

一种船舶新型上层建筑舱室结构，上建甲板室在各层甲板上分为至少2个单独分开的甲板室，每个甲板室的宽度都小于船舶型宽的四分之一；上建甲板室室自下而上宽度逐渐减小，在保证布置的前提下降低上建横剖面的迎风面积，减小空气阻力；同一甲板上的甲板室之间采用连接件连接，加强整体刚性和牢固程度。

进一步的，所述连接件为钢筋、钢管或者其他形式的肘板。

进一步的，在每层甲板上相邻甲板室分隔处斜撑结构1。

更进一步的，各层甲板上分为2个单独分开的甲板室，在每层甲板上两甲板室分隔处设置斜撑结构1。

再进一步的，所述斜撑结构1设于船舶的中轴位置。

本发明的有益效果在于：

1)采用新型的上层建筑形式，可令上建舱室不计入船舶的舾装数之中，降低舾装数的大小，减化锚泊和系泊设备的配置，有效降低空船重量，合理提高载货量，节约能耗。

2)同一甲板上的甲板室之间采用连接件连接，加强整体刚性和牢固程度。

3)在每层甲板上两甲板室分隔处设置斜撑结构，可以极大地增加结构强度，降低振动水平，克服了本建筑形式方案中，上层建筑顶层甲板舱室的中纵剖面处缺少连续的结构支撑，以至于载荷难以有效传递的技术难题，同时使得结构更具有连续性。

4)同时兼顾船舶的布置要求，稳性、阻力性能，结构强度和振动水平，有利于提升该船型的推广和运营，从而使其跻身优秀船型的行列。

5)保证了上层建筑舱室的高度，满足了船舶视线的需求。

6)舱室相互隔开，提高了船舱私密性，尤其适合高私密性船舶的特定需求。

附图说明

图1是现有技术船舶上层建筑形式的示意图。

图2是现有技术船舶上层建筑侧面投影的示意图。

图3是背景技术中，方案3的结构示意图。

图4是本发明船舶新型上层建筑舱室结构的示意图。

图中，1.斜撑结构。

具体实施方式

参见图4，本发明主要是提出一种新型的上层建筑形式，该上建甲板室在多层甲板上是设计成2个单独分开的甲板室，每个单独甲板室的宽度bi都小于B/4。根据IACS的舾装数计算方法中提及，对一层甲板上的单独分开的甲板室，应分别计算每一个单独甲板室的宽度，然后确定是否应计入或不计入。如果单独每个bi都小于B/4，它们就不需计入舾装数计算中。

出于上述考虑，可以采用图4所示的上层建筑形式，在多层甲板上沿船宽方向设置单独分开的上建舱室，这些单独分开的舱室宽度均小于1/4B，根据IACS的舾装数计算方法，对第二项中上建舱室的高度hi应只记及驾驶甲板上的甲板室，而忽略上甲板、A甲板、B甲板和C甲板上这些宽度小于1/4B的甲板室高度。因此，这种上层建筑形式将大大降低船舶的舾装数，从而减少锚系泊设备的配置要求，有效地控制空船重量，节约能耗。

另外，上建舱室自下而上宽度逐渐减小，在保证布置的前提下降低上建横剖面的迎风面积，减小空气阻力，提高船舶的阻力性能指标。

该新型上层建筑顶层甲板舱室的中纵剖面处缺少连续的结构支撑，考虑到载荷的有效传递和结构的连续性，在每层甲板上两甲板室分隔处设置如图4所示的斜撑结构1，可以极大地增加结构强度，降低振动水平。

本发明的关键是该上层建筑形式，在多层甲板上沿船宽方向设置单独分开的上建舱室，这些单独分开的舱室宽度均小于1/4B，根据IACS的舾装数计算方法，对第二项中上建舱室的高度hi应只记及驾驶甲板上的甲板室，而忽略上甲板、A甲板、B甲板和C甲板上这些宽度小于1/4B的甲板室高度。因此，这种上层建筑形式将大大降低船舶的舾装数，从而减少锚系泊设备的配置要求，有效地控制空船重量和建造成本，节约能耗。

与现有技术相比，发明不仅可以有效降低船舶的舾装数，从而减少锚系泊设备的配置要求，有效地控制空船重量，降低该船的建造成本，提高载货量，还能同时兼顾船舶的布置要求，稳性、阻力性能，结构强度和振动水平，有利于提升该船型的推广和运营，从而使其跻身优秀船型的行列。

Claims (5)

1.一种船舶新型上层建筑舱室结构，其特征在于：

上建甲板室在各层甲板上分为至少2个单独分开的甲板室，每个甲板室的宽度都小于船舶型宽的四分之一；

上建甲板室室自下而上宽度逐渐减小，在保证布置的前提下降低上建横剖面的迎风面积，减小空气阻力；

同一甲板上的甲板室之间采用连接件连接，加强整体刚性和牢固程度。

2.如权利要求1所述的船舶新型上层建筑舱室结构，其特征在于：所述连接件为钢筋、钢管或者肘板。

3.如权利要求1所述的船舶新型上层建筑舱室结构，其特征在于：在每层甲板上相邻甲板室分隔处斜撑结构(1)。

4.如权利要求3所述的船舶新型上层建筑舱室结构，其特征在于：各层甲板上分为2个单独分开的甲板室，在每层甲板上两甲板室分隔处设置斜撑结构(1)。

5.如权利要求4所述的船舶新型上层建筑舱室结构，其特征在于：所述斜撑结构(1)设于船舶的中轴位置。