DE10239926A1

DE10239926A1 - Sea-going cruise or container ship has box frame steel hull and steel sandwich superstructure

Info

Publication number: DE10239926A1
Application number: DE2002139926
Authority: DE
Inventors: Friedrich Grimm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-04

Abstract

A ship has a steel hull and a steel sandwich superstructure. The hull consists of a box frame with a hydrodynamic underwater hull (111) linked to the topside (10) via side-frame web trusses (12). The hull further incorporates interior horizontal structures (2). The ship superstructure is of lightweight modular pre-fabricated steel sandwich construction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schiff, dessen Tragkonstruktion von einem räumlichen Fachwerkträger gebildet wird und bei dem Füllstäbe eine untere und eine obere Gurtung biege-, Schub- und torsionssteif miteinander verbinden, wobei die untere Gurtung entweder aus Teilen oder aus dem gesamten Unterwasserschiff besteht. Davon unabhängig ist der gesamte Ausbau, der eine sekundäre Tragkonstruktion in Skelettbauweise aus Stützen, Zugstäben und filigranen Deckträgern besitzt, die die Ausbaulasten in den primären, räumlichen Fachwerkträger einleitet. Die gesamte Ausbaustruktux ist von der globalen Tragfunktion des Fachwerkträgers in Skelettbauweise befreit und ist ausschließlich mit Lasten aus dem Eigengewicht, Verkehrslasten und Lasten aus dynamischer Beanspruchung beaufschlagt.The invention relates to a ship, whose supporting structure is formed by a spatial truss is and with the filler rods lower and upper straps are resistant to bending, shear and torsion connect, with the lower strapping either made from parts or from the entire underwater ship. Is independent of it the entire expansion, which consists of a secondary supporting structure in skeleton construction Support, tension rods and filigree cover beams owns, which initiates the expansion loads in the primary, spatial truss. The entire expansion structure is of the global supporting function of the Truss in Skeleton construction is exempt and is only with loads from its own weight, Traffic loads and loads from dynamic loads are applied.

In der DE 36 18 851 C2 wird ein schwimmförmiges Bauwerk vorgestellt, bei dem ein flacher Schwimmkörper mit einem Aufbau aus Stützgliedern, die Decken und Wände tragen, vorgesehen ist. Da es sich hierbei nicht um ein Schiff handelt, ist die hier vorgeschlagene Tragstruktur nicht als ein räumlicher Fachwerkträger mit einer unteren und einer oberen Gurtung ausgebildet. Der Gedanke einer systematischen Trennung zwischen einer primären Tragstruktur und einer sekundären Ausbaustruktur ist ebenfalls nicht offenbart.In the DE 36 18 851 C2 a floating structure is presented, in which a flat floating body with a structure of supporting members that support ceilings and walls is provided. Since this is not a ship, the support structure proposed here is not designed as a spatial truss with a lower and an upper belt. The idea of a systematic separation between a primary support structure and a secondary expansion structure is also not disclosed.

Aus der Patentschrift 443 599 vom 03. Mai 1927 ist eine Rumpfkonstruktion bekannt, die aus tragenden Schalen mit zusätzlichen, diagonalen Verbänden im Bereich der Außenbordwände aufgebaut ist. Der Gedanke eines räumlichen Fachwerkträgers, bei dem ausschließlich Füllstäbe eine untere und eine obere Gurtung biege-, Schub- und torsionssteif miteinander verbinden, wird hier nicht vorweggenommen.From the patent specification 443 599 dated May 03, 1927 a fuselage construction is known which consists of load-bearing Bowls with additional, diagonal associations built in the area of the outer side walls is. The thought of a spatial Truss girder, where only Filling rods one lower and upper straps are resistant to bending, shear and torsion connect is not anticipated here.

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegen der Erfindung zwei Aufgaben zu Grunde.Based on the status shown the invention is based on two tasks.

Erstens soll die Tragfähigkeit, die Steifigkeit und damit auch die Betriebsdauer einer Rumpfkonstruktion erhöht werden. Dazu wird vorgeschlagen, den Schiffsrumpf als einen räumlichen Fachwerkträger auszubilden, dessen obere und untere Gurtung einen möglichst großen Abstand aufweisen, damit für die Rufnahme der Biegebeanspruchung ein maximaler, innerer Hebelarm vorhanden ist. Durch die Konzentration der Konstruktionsmasse im Bereich der oberen und der unteren Gurtung zeigt der Rumpfquerschnitt eine Massenverteilung, die Optimal die bei Fracht- und Passagierschiffen vorwiegende Biegebeanspruchung angepasst ist. Die weniger beanspruchte Stegzone des Trägers wird als Rahmen- oder Fachwerkscheibe in Schiffslängsrichtung ausgebildet. Bei einem Röhrenquerschnitt liegen diese Rahmen- oder Fachwerkscheiben im Bereich der Bordwände und sind nach außen hin sichtbar oder sind als hinter die Bordwand eingerückte Konstruktionsteile von außen nicht wahrnehmbar. Die nötige Torsionssteifigkeit der Rumpfkonstruktion wird durch quer zur Fahrtrichtung angeordnete Rahmenoder Fachwerkscheiben sichergestellt. Der Raum zwischen der oberen Gurtung und der unteren Gurtung bietet ein Höchstmaß an Flexibilität für eine von der Tragfunktion befreite Ausbaustruktur. Die zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei der Ausbaustruktur durch die Verwendung leichter Konstruktionen eine erhebliche Gewichtseinsparung zu erzielen, woraus eine Kosteneinsparung für den gesamten Betriebszyklus – vom Bau über Unterhalt und Betrieb bis hin zur Demontage – aufgezeigt werden kann. Für ein Kreuzfahrtschiff zum Beispiel bedeutet die maximale Flexibilität der Ausbaustruktur, Kundenwünsche optimal zu erfüllen. Änderungen in der Grundrissaufteilung sind jederzeit möglich, ohne dass dadurch das Rumpftragwerk beeinträchtigt wäre. Darüber hinaus bieten die Wohnungen eine bisher nicht gekannte Aufenthaltsqualität mit großflächiger Verglasung der Bordwände, vorgelagerten Balkonen und der Möglichkeit, über gemeinsame Wintergärten auch bei widrigen Außenbedingungen von einem angenehmen Raumklima zu profitieren. Sämtliche Decks oberhalb des Freibords, alle Längs- und Querwände und die Außenbordwände sind von der globalen Tragfunktion befreit und können als eigenständige, jeweils optimal an ihre Funktion angepasste Systemkonstruktionen ausgebildet werden. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, bei Kreuzfahrtschiffen decksübergreifende Atrien, Säle und Winter gärten nach Belieben in das durch die Tragkonstruktion definierte Volumen zu integrieren. Oberhalb der Wasserlinie können die Außenbordwände großflächig geöffnet werden. Bezüglich Gestaltung und Materialwahl besteht größtmögliche Freiheit. Für den Schiffbau selbst werden Konstruktionsverfahren vorgeschlagen bei denen großformatige, vorgefertigte Module durch Schweiß- oder Schraubverbindungen untereinander gefügt werden. Die weitgehende Entkoppelung der Ausbaustruktur vom Tragwerk führt auch zu einer Reduktion der durch die Schiffsschrauben hervorgerufenen Schwingungen und Vibrationen. Die Aufenthaltsqualität in den Räumen für die Besatzung und die Passagiere wird dadurch wesentlich verbessert. Der Werkstoff für die primäre Tragstruktur ist Stahl. Die stabförmigen Tragelemente bestehen aus Walzprofilen oder aus Hohlprofilen, die mit der unteren und der oberen Gurtung verschraubt oder verschweißt werden. Die Füllstäbe können aber auch als drei- und viergurtige Stäbe ausgebildet werden, sodass der Füllstab selbst einen aufgelösten Fachwerkträger bildet. Die Fachwerkstruktur zwischen der oberen Gurtung und der unteren Gurtung wird entsprechend dem Kraftfluss gestaltet. Neben durchgehenden Füllstäben zwischen Unterwasserschiff und Oberdeck sind auch feingliedrige Fachwerkstrukturen, die aus mehreren nebeneinander und übereinander angeordneten Stäben bestehen, sodass die längs und quer angeordneten Fachwerkscheiben selbst zu einer Schub- und drillsteifen mehrgurtigen Fachwerkscheibe aufgelöst sind, denkbar. Eine besonders wirtschaftliche Ausführungsform wird in der Ausbildung einer Verbundschale aus Stahl und Beton für das Unterwasserschiff gesehen. Bei einem Containerschiff beispielsweise wirkt sich die Konzentration der Kräfte in einem räumlichen Fachwerkträger, dessen einzelne Tragglieder Idealerweise ausschließlich normalkraftbeansprucht sind, ebenfalls positiv aus. Heutige Schweißtechniken erlauben die Verarbeitung von bis zu 60 Millimeter dicken Blechen, sodass innerhalb entsprechender Kastenquerschnitte Kräfte von mehr als 100 Meganewton in einem Stab der Fachwerkstruktur konzentriert werden können. Spezielle, geschweißte oder gegossene Knotenpunkte können diese gewaltigen Normalkräfte aufnehmen. Für das nach hydrodynamischen Gesichtspunkten geformte Unterwasserschiff be deutet dies teilweise eine Entlastung von der globalen Tragfunktion, sodass die Bleche der Schiffsaußenhülle – mit Ausnahme des doppelten Schiffsbodens, der als untere Gurtung eines erfindungsgemäßen Fachwerkträgers mitträgt – entlastet werden können. Als großformatige, steife Schalenbaukörper leiten sie die Kräfte aus dem Wasserdruck in die Knotenkörper bzw. in die Gurtstäbe des Fachwerkrahmens ein. Sämtliche nicht sicherheitsrelevanten Längs- und Querwände des Rumpfes können aus leichten Bauteilen, zum Beispiel aus lasergeschweißten 5tahlsandwichelementen, gefügt werden. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, Teile des räumlichen Fachwerkträgers auch oberhalb des Ladedecks anzuordnen, sodass die Steifigkeit der Rumpfkonstruktion drastisch erhöht werden kann. Ein räumlicher Fachwerkträger mit kreuzförmigem Querschnitt oder aber auch ein mehrgurtiger, dreiecksförmiger Fachwerkträger, der im Schiffsrumpf vom Bug bis zum Heck durchläuft, ist von der gekrümmten Hülle fast vollständig entflochten und steht mit ihr nur in der Kiellinie und an den Oberkanten der Außenbordwände in Verbindung. Genau dort liegen die Gurtstäbe des Fachwerks, in die die Kräfte aus dem Wasserdruck durch Querspannten eingeleitet werden. Ein erfindungsgemäßes Frachtschiff ist leichter, schneller baubar und damit insgesamt wirtschaftlicher als herkömmliche Lösungen.Firstly, the load-bearing capacity, the rigidity and thus also the service life of a fuselage construction should be increased. For this purpose, it is proposed to design the ship's hull as a spatial truss, the upper and lower straps of which are as far apart as possible, so that a maximum inner lever arm is available for taking up the bending stress. Due to the concentration of the construction mass in the area of the upper and lower girths, the fuselage cross-section shows a mass distribution that is optimally adapted to the bending stress prevailing on cargo and passenger ships. The less stressed web zone of the girder is designed as a frame or truss disc in the longitudinal direction of the ship. In the case of a tubular cross section, these frame or truss discs lie in the area of the side walls and are visible from the outside or are not perceivable from the outside as structural parts indented behind the side wall. The necessary torsional rigidity of the fuselage construction is ensured by frames or trusses arranged transversely to the direction of travel. The space between the upper straps and the lower straps offers maximum flexibility for an expansion structure that has been freed from the load-bearing function. The second object of the invention is to achieve considerable weight savings in the expansion structure through the use of lightweight constructions, from which a cost saving for the entire operating cycle - from construction to maintenance and operation to dismantling - can be demonstrated. For a cruise ship, for example, the maximum flexibility of the expansion structure means optimally fulfilling customer requirements. Changes in the floor plan can be made at any time without affecting the fuselage structure. In addition, the apartments offer an unprecedented quality of stay with large-area glazing of the side walls, upstream balconies and the opportunity to benefit from a pleasant indoor climate through shared winter gardens, even in adverse external conditions. All decks above the freeboard, all longitudinal and transverse walls and the outboard walls are freed from the global support function and can be designed as independent system constructions that are optimally adapted to their function. Within the scope of the invention, it is possible to integrate atriums, halls and conservatories spanning the deck in cruise ships as desired into the volume defined by the supporting structure. Above the waterline, the outer side walls can be opened extensively. There is maximum freedom in terms of design and choice of materials. For shipbuilding itself, construction methods are proposed in which large-format, prefabricated modules are joined together by welding or screw connections. The extensive decoupling of the expansion structure from the structure also leads to a reduction in the oscillations and vibrations caused by the propellers. This significantly improves the quality of stay in the rooms for the crew and passengers. The material for the primary support structure is steel. The rod-shaped support elements consist of rolled sections or of hollow sections which are screwed or welded to the lower and the upper flange. The filler rods can also be designed as three- and four-belt rods, so that the filler rod itself forms an open truss. The truss structure between the top The strapping and the lower strapping are designed according to the flow of force. In addition to continuous filler rods between the underwater hull and the upper deck, there are also conceivable half-timbered structures, which consist of several bars arranged side by side and one above the other, so that the longitudinally and transversely arranged half-timbered slabs themselves dissolve into a shear and drill-resistant, multi-belted trussed disk. A particularly economical embodiment is seen in the formation of a composite shell made of steel and concrete for the underwater ship. In the case of a container ship, for example, the concentration of forces in a spatial truss, the individual support elements of which are ideally only subjected to normal forces, also has a positive effect. Today's welding techniques allow the processing of sheets up to 60 millimeters thick, so that forces of more than 100 meganewtons can be concentrated in one bar of the truss structure within appropriate box cross sections. Special, welded or cast nodes can absorb these enormous normal forces. For the underwater ship, which is shaped according to hydrodynamic considerations, this partially relieves the global load-bearing function, so that the sheets of the ship's outer hull - with the exception of the double ship floor, which supports the lower straps of a truss according to the invention - can be relieved. As large-format, rigid shell structures, they transfer the forces from the water pressure into the knot body or into the girder bars of the framework. All non-safety-related longitudinal and transverse walls of the fuselage can be assembled from lightweight components, for example from laser-welded 5-steel sandwich elements. Within the scope of the invention it is possible to arrange parts of the spatial truss also above the loading deck, so that the rigidity of the fuselage construction can be increased drastically. A spatial truss with a cross-shaped cross-section or a multi-belt, triangular truss, which runs from bow to stern in the hull, is almost completely unbundled from the curved hull and is only connected to it in the keel line and on the upper edges of the outer side walls. This is exactly where the truss girders are located, into which the forces from the water pressure are introduced by cross-tensioning. A cargo ship according to the invention is lighter, quicker to build and therefore more economical overall than conventional solutions.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Für die Konstruktion des Rumpfes wird ein räumlicher Fachwerkträger vorgeschlagen, bei dem ein nach hydrodynamischen Gesichtspunkten geformtes Unterwasserschiff mindestens teilweise die untere Gurtung darstellt und Füllstäbe längs und quer angeordnete Fachwerk- oder Rahmenscheiben bilden, die das Unterwasserschiff biege-, Schub- und torsionssteif mit der oberen Gurtung, die aus einem Gurtstab, einer Rahmen- oder Fachwerkscheibe oder einer Rippenplatte besteht, verbinden.According to the invention, these tasks are performed with the Features of claim 1 solved. For the Construction of the fuselage, a spatial truss is proposed in which an underwater ship shaped according to hydrodynamic aspects represents at least partially the lower flange and longitudinal and longitudinal bars transversely arranged truss or frame panels that form the underwater ship bending, shear and torsional stiffness with the upper strapping coming out a belt rod, a frame or truss disc or a ribbed plate exists, connect.

Die Erfindung wird anhand von verschiedenen in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention is based on various Exemplary embodiments shown schematically in the drawings explained in more detail. It shows:

1: ein erfindungsgemäßes Containerschiff, bei dem der räumliche Fachwerkträger als kreuzförmiger Querschnitt ausgebildet ist. 1 : A container ship according to the invention, in which the spatial truss is designed as a cross-shaped cross section.

1a: das Containerschiff in der schematischen Ansicht. 1a : the container ship in the schematic view.

1b: das Containerschiff in der schematischen Aufsicht. 1b : the container ship in schematic supervision.

1c: das Containerschiff im schematischen Querschnitt. 1c : the container ship in schematic cross section.

2: ein erfindungsgemäßes Kreuzfahrtschiff mit eckigen Decksaufbauten. 2 : a cruise ship according to the invention with square deck structures.

2a: das Kreuzfahrtschiff im schematischen Grundriss. 2a : the cruise ship in a schematic layout.

2b: das Kreuzfahrtschiff in der schematischen Längsansicht. 2 B : the cruise ship in the schematic longitudinal view.

2c: das Kreuzfahrtschiff im schematischen Längsschnitt. 2c : the cruise ship in a schematic longitudinal section.

2d: das Kreuzfahrtschiff im schematischen Querschnitt. 2d : the cruise ship in schematic cross section.

3: ein erfindungsgemäßes Containerschiff, bei dem der räumliche Fachwerkträger einen dreieckigen Röhrenquerschnitt aufweist. 3 : a container ship according to the invention, in which the spatial truss has a triangular tube cross-section.

3a: das Containerschiff in der schematischen Ansicht. 3a : the container ship in the schematic view.

3b: das Containerschiff in der schematischen Aufsicht. 3b : the container ship in schematic supervision.

3c: das Containerschiff im schematischen Querschnitt. 3c : the container ship in schematic cross section.

4: ein erfindungsgemäßes Kreuzfahrtschiff mit gerundeten Decksaufbauten. 4 : an inventive cruise ship with rounded decks.

4a: das Kreuzfahrtschiff im schematischen Grundriss. 4a : the cruise ship in a schematic layout.

4b: das Kreuzfahrtschiff in der schematischen Längsansicht. 4b : the cruise ship in the schematic longitudinal view.

4c: das Kreuzfahrtschiff im schematischen Längsschnitt. 4c : the cruise ship in a schematic longitudinal section.

5: eine erfindungsgemäße Rumpfkonstruktion mit Rahmenscheiben im Bereich der Außenbordwand. 5 : a hull construction according to the invention with frame panes in the area of the outer side wall.

5a: das mittlere Segment des Rumpfes in perspektivischer Übersicht. 5a : the middle segment of the trunk in a perspective overview.

5b: das mittlere Segment des Rumpfes im Querschnitt. 5b : the central segment of the trunk in cross section.

6: eine erfindungsgemäße Rumpfkonstruktion mit Fachwerkscheiben im Bereich der Außenbordwand. 6 : a hull construction according to the invention with truss discs in the area of the outboard wall.

6a: das mittlere Segment des Rumpfes in perspektivischer Übersicht. 6a : the middle segment of the trunk in a perspective overview.

6b: das mittlere Segment des Rumpfes im Querschnitt. 6b : the central segment of the trunk in cross section.

7: eine erfindungsgemäße Rumpfkonstruktion mit Fachwerkscheiben in Längs- und Querrichtung. 7 : a fuselage construction according to the invention with truss discs in the longitudinal and transverse directions.

7a: das mittlere Segment des Rumpfes in perspektivischer Übersicht. 7a : the middle segment of the trunk in a perspective overview.

7b: das mittlere Segment des Rumpfes im Querschnitt. 7b : the central segment of the trunk in cross section.

8: eine erfindungsgemäße Rumpfkonstruktion mit einem in Fahrtrichtung koachsial zur Kiellinie verlaufenden Fachwerkverband in Längs- und Querrichtung und einem aussteifenden Zwischendeck. 8th : a fuselage construction according to the invention with a truss in the longitudinal and transverse directions coaxial to the keel line and a stiffening intermediate deck.

8a: das vordere Segment des Rumpfes in perspektivischer Übersicht. 8a : the front segment of the fuselage in a perspective overview.

8b: das vordere Segment des Rumpfes im Querschnitt. 8b : the front segment of the fuselage in cross section.

In den Figuren sind unterschiedliche Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Rumpfkonstruktionen für Fracht- und Passagierschiffe dargestellt.The figures are different Embodiments of fuselage constructions according to the invention for cargo and passenger ships.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Containerschiff, bei dem die untere Gurtung (11) von dem doppelten Schiffsboden (111) gebildet wird. Das Unterwasserschiff (113) wird in der Kiellinie durch Füllstäbe (12) mit der oberen Gurtung (10), die aus einem rechteckförmigen Gurtstab (100) besteht, unmittelbar verbunden. Ein aussteifendes Deck (14), das als liegende Rahmenscheibe (140) ausgebildet ist, verbindet die längs angeordnete, stehende Fachwerkscheibe (123) mit dem Unterwasserschiff (113). Eine fahrbare Brücke (23) dient als Kranbahnträger und stützt sich über Rollen auf den Gurtstab (100) ab. Das Containerschiff zeichnet sich durch eine extreme Steifigkeit des Rumpfes und eine erhöhte Tragfähigkeit aus. Der Ausbau (2) der Frachträume (223) mit Längs- und Querwänden (211, 212) ist von der globalen Tragfunktion befreit. Die Bordwände (210) sind als Querträger ausgebildet und steifen den im Querschnitt kreuzförmigen (131), räumlichen Fachwerkträger (1) aus. 1 shows a container ship according to the invention, in which the lower belt ( 11 ) from the double floor ( 111 ) is formed. The underwater ship ( 113 ) in the keel line by means of cross bars ( 12 ) with the upper strapping ( 10 ), which consists of a rectangular belt bar ( 100 ) exists, directly connected. A stiffening deck (14) that acts as a horizontal frame pane ( 140 ) is designed, connects the longitudinally arranged, standing truss disc ( 123 ) with the underwater ship ( 113 ). A mobile bridge ( 23 ) serves as a crane runway girder and is supported by rollers on the belt rod ( 100 ). The container ship is characterized by an extreme rigidity of the hull and an increased load capacity. The expansion ( 2 ) the cargo hold ( 223 ) with longitudinal and transverse walls ( 211 . 212 ) is exempt from the global support function. The side walls ( 210 ) are designed as cross beams and stiffen the cross-shaped cross section ( 131 ), spatial truss ( 1 ) out.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Kreuzfahrtschiff, bei dem das gesamte Unterwasserschiff (113) einschließlich aller nicht näher dargestellten Längs-, Querschotts und Zwischendecks die untere Gurtung (11) eines räumlichen Fachwerkträgers (1) darstellt. Die obere Gurtung (10) des räumlichen Fachwerkträgers (1) wird von einer liegenden Fachwerkscheibe (102) gebildet. Füllstäbe (12) bilden ein System aus längs und quer angeordneten, stehenden Fachwerkscheiben (123, 124), durch die die obere Gurtung (10) und die untere Gurtung (11) biege-, schub- und torsionssteif miteinander verbunden sind. Der rechteckförmige Röhrenquerschnitt (130) lässt ein Höchstmaß an Flexibilität für den Ausbau (2) zu. Der Ausbau (2) des Kreuzfahrtschiffs zeigt Wohnungen (220), deren belichtete Fläche durch in die Außenbordwände (210) eingeschnittene Atrien (221) vergrößert ist. Die Bordwände (210) oberhalb des Freibords können vollständig verglast werden, so dass ein großer Teil der Schiffsaußenwände (210) aus korrosionsfreiem Material besteht. 2 shows a cruise ship according to the invention, in which the entire underwater ship ( 113 ) including all longitudinal, transverse and intermediate decks (not shown in detail) the lower flange ( 11 ) a spatial truss ( 1 ) represents. The upper strapping ( 10 ) of the spatial truss ( 1 ) is from a horizontal truss disc ( 102 ) educated. Cross bars ( 12 ) form a system of longitudinally and transversely arranged, standing timber frames ( 123 . 124 ) through which the upper strapping ( 10 ) and the lower strapping ( 11 ) are connected with each other in a rigid, shear and torsion-resistant manner. The rectangular tube cross-section ( 130 ) leaves maximum flexibility for the expansion ( 2 ) too. The expansion ( 2 ) of the cruise ship shows apartments ( 220 ), whose exposed area through into the outer side walls ( 210 ) incised atria ( 221 ) is enlarged. The side walls ( 210 ) above the freeboard can be completely glazed so that a large part of the ship's outer walls ( 210 ) is made of corrosion-free material.

3 zeigt ein erfindungsgemäßes Containerschiff, bei dem der doppelte Schiffsboden (111) die untere Gurtung (11) eines räumlichen Fachwerkträgers (1) bildet. Der Fachwerkträger (1) zeigt einen dreieckigen Querschnitt, der als zusammengesetzter Röhrenquerschnitt (132) aus zwei dreigurtigen Trägern aufgebaut ist. Die obere Gurtung (10) besteht aus drei vom Bug bis zum Heck durchlaufenden Gurtstäben, die zu einer liegenden Rahmenscheibe (101) zusammengeschlossen sind, während die untere Gurtung (11) von dem schalenförmigen Körper des doppelten Schiffsbodens (111) gebildet wird. Die Füllstäbe (12) des räumlichen Fachwerkträgers (1) sind so angeordnet, dass die Frachträume (223) frei bleiben. Die Konzentration der Kräfte in der oberen Gurtung (10) und in der unteren Gurtung (11), welche durch vergleichsweise leichte Füllstäbe (12) biege-, Schub- und torsionssteif auf Abstand gehalten werden, ermöglicht geringere Blechdicken bis hin zur Substitution von Stahl bei allen flächenintensiven Baugruppen wie der Hüllkonstruktion (210), den Ausbaulängswänden (211) und den Ausbauquerwänden (212). 3 shows a container ship according to the invention, in which the double floor ( 111 ) the lower strapping ( 11 ) a spatial truss ( 1 ) forms. The truss girder ( 1 ) shows a triangular cross-section, which is a composite tube cross-section ( 132 ) is made up of two three-belt straps. The upper strapping ( 10 ) consists of three belt rods running from the bow to the stern, which form a horizontal frame disc ( 101 ) are connected while the lower strapping ( 11 ) from the bowl-shaped body of the double ship floor ( 111 ) is formed. The cross bars ( 12 ) of the spatial truss ( 1 ) are arranged so that the cargo hold ( 223 ) remain free. The concentration of forces in the upper flange ( 10 ) and in the lower strapping ( 11 ), which is characterized by comparatively light filling rods ( 12 ) Bending, shear and torsional stiffness are kept at a distance, enables lower sheet thicknesses up to the substitution of steel in all area-intensive assemblies such as the shell construction ( 210 ), the extension walls ( 211 ) and the expansion cross walls ( 212 ).

4 zeigt ein erfindungsgemäßes Kreuzfahrtschiff mit gerundeten Decksaufbauten. Links und rechts der Kiellinie verbinden zwei stehende Fachwerkscheiben (123) die untere Gurtung (11) mit der oberen Gurtung (10) und geben einen Längsmittelflur für die Erschließung der Wohnungen (220) frei. Ein aussteifendes Zwischendeck (14) wird von einer liegenden Fachwerkscheibe (141) gebildet und stabilisiert die längs angeordneten Fachwerkscheiben (123). Die gesamte Hüllkonstruktion (110) des Unterwasserschiffs (113) dient als untere Gurtung (11) des Fachwerkträgers (1). Die oberhalb des Freibords angeordneten Wohntürme haben Bordwände (210), die weitgehend aus Glas aufgebaut sind, und besitzen vorgelagerte Balkone. 4 shows an inventive cruise ship with rounded decks. To the left and right of the keel line, two standing truss slabs connect ( 123 ) the lower strapping ( 11 ) with the upper strapping ( 10 ) and give a longitudinal central corridor for the development of the apartments ( 220 ) free. A stiffening intermediate deck ( 14 ) is from a horizontal truss disc ( 141 ) formed and stabilized the longitudinally arranged trusses ( 123 ). The entire envelope construction ( 110 ) of the underwater ship ( 113 ) serves as the lower strap ( 11 ) of the truss ( 1 ). The residential towers arranged above the freeboard have side walls ( 210 ), which are largely made of glass, and have balconies in front.

5 zeigt das mittlere Segment eines erfindungsgemäßen Kreuzfahrtschiffs. Das Unterwasserschiff (113) ist mit der oberen Gurtung (10) durch längs und quer angeordnete Rahmenscheiben (121, 122) verbunden und bildet einen räumlichen Fachwerkträger (1). Die obere Gurtung (10) ist als Rippenplatte (103) ausgebildet, während als untere Gurtung (11) das gesamte Unterwasserschiff (113) einschließlich der äußeren Hülle (110) des doppelten Schiffsbodens (111) und der nicht näher dargestellten Längsschotts, Querschotts und Zwischendecks herangezogen wird. Von der oberen Rippenplatte (103) werden die oberen Decks (202) mittels Zugstäben (201) abgehängt, während die unteren Decks (202) von Ausbaustützen (200) getragen werden. 5 shows the middle segment of a cruise ship according to the invention. The underwater ship ( 113 ) is with the upper strapping ( 10 ) by longitudinally and transversely arranged frame panes ( 121 . 122 ) connected and forms a spatial truss ( 1 ). The upper strapping ( 10 ) is as a ribbed plate ( 103 ) trained, while as the lower strapping ( 11 ) the entire underwater ship ( 113 ) including the outer shell ( 110 ) of the double floor ( 111 ) and the longitudinal bulkheads, transverse bulkheads and intermediate decks, not shown, are used. From the upper rib plate ( 103 ) the upper decks ( 202 ) using tension rods ( 201 ) suspended while the lower decks ( 202 ) of supports ( 200 ) are worn.

6 zeigt das mittlere Segment eines erfindungsgemäßen Kreuzfahrtschiffs. Das Unterwasserschiff (113) ist mit der oberen Gurtung (10) durch Füllstäbe (12) im Bereich der Außenbordwände (212) verbunden. Die Füllstäbe (12) bestehen aus Kastenträgern aus Stahl (151) und werden durch Zugdiagonalen (150) in Längsund Querrichtung ausgesteift. An Knotenpunktverbindungen (120) sind die Zugseile (150) mittels Gabelseilköpfen an die Kastenträger (151) angeschlossen. Alternativ können die Seile über Umlenksättel durchgehend von einem Feld ins Nächste geführt werden. Großflächige, geschraubte Seilklemmen nehmen in diesem Fall die Differenzkräfte auf. Durch Vorspannung der Seile mittels hydraulischer Pressen kann die gesamte Rumpfkonstruktion vorgespannt werden, sodass die Kastenträger (151) unter Druckspannung stehen. Auf diese Weise können die Verformungen im Rumpf sehr gering gehalten werden. Die Wohnungen (220) sind in quer zur Fahrtrichtung unterbrochenen Einheiten angeordnet, sodass die Belichtung aller Räume und Kabinen sichergestellt werden kann. Die obere Gurtung (10) besteht aus einer Rippenplatte (103), während die unter Gurtung (11) das gesamte Unterwasserschiff (113) einschließlich aller Längs-, Querschotts und Zwischendecks umfasst. Die oberen Decks (202) sind mittels Zugstäben (201) von der Rippenplatte (103), die das Oberdeck bildet, abgehängt, während die unteren Decks (202) von Ausbaustützen (200) getragen werden und auf dem doppelten Boden (111) des Unterwasserschiffs (113) aufstehen. 6 shows the middle segment of a cruise ship according to the invention. The underwater ship ( 113 ) is with the upper strapping ( 10 ) by filling rods ( 12 ) in the area of the outer side walls ( 212 ) connected. The cross bars ( 12 ) consist of box girders made of steel ( 151 ) and are represented by train diagonals ( 150 ) in Braced lengthways and crossways. At node connections ( 120 ) are the pull ropes ( 150 ) to the box girder using fork rope heads ( 151 ) connected. Alternatively, the ropes can be routed from one field to the next using deflection saddles. In this case, large, screwed cable clamps absorb the differential forces. By pretensioning the ropes using hydraulic presses, the entire hull construction can be pretensioned so that the box girders ( 151 ) are under pressure. In this way, the deformations in the fuselage can be kept very low. The flats ( 220 ) are arranged in units interrupted transversely to the direction of travel so that the lighting of all rooms and cabins can be ensured. The upper strapping ( 10 ) consists of a ribbed plate ( 103 ) while the one under strapping ( 11 ) the entire underwater ship ( 113 ) including all longitudinal, transverse bulkheads and intermediate decks. The upper decks ( 202 ) are connected by means of tension rods ( 201 ) from the ribbed plate ( 103 ), which forms the upper deck, while the lower decks ( 202 ) of supports ( 200 ) to be worn and on the double floor ( 111 ) of the underwater ship ( 113 ) get up.

7 zeigt das mittlere Segment eines erfindungsgemäßen Kreuzfahrtschiffs. Das Unterwasserschiff (113) ist mit der oberen Gurtung (10) durch Füllstäbe (12), die im Schiffsinneren liegen, verbunden. Zwei im Wesentlichen parallel in Längsrichtung angeordnete Fachwerkscheiben (123) teilen den Schiffsrumpf in Längsrichtung in drei Segmente. Das mittlere Segment ist durch stehende Fachwerkscheiben in Querrichtung (122) in regelmäßigen Abständen ausgesteift. Die Krafteinleitung in die untere Gurtung (11), die von dem Unterwasserschiff (113) gebildet wird, und in die obere Gurtung (10), die aus einer durchgängigen Rippenplatte (103) besteht, erfolgt über längs und quer angeordnete Rippen. Sowohl die obere Gurtung (10) als auch die untere Gurtung (11) sind als Verbundplatten aus Stahl und Beton (104, 112) vorgesehen. Die obere Hälfte der Decks (202) sind über Zugstäbe (201) an die Verbundplatte (104) der oberen Gurtung (10) angehängt, während die untere Hälfte der Zwischendecks (202) über Ausbaustützen (200) auf den Schiffsboden (111) aufgestellt ist. 7 shows the middle segment of a cruise ship according to the invention. The underwater ship ( 113 ) is with the upper strapping ( 10 ) by filling rods ( 12 ), which are located inside the ship. Two truss discs arranged essentially parallel in the longitudinal direction ( 123 ) divide the hull into three segments in the longitudinal direction. The middle segment is traversed by standing truss slabs ( 122 ) braced at regular intervals. The force transmission into the lower flange ( 11 ) from the underwater ship ( 113 ) is formed, and in the upper girth ( 10 ), which consists of a continuous ribbed plate ( 103 ), takes place via ribs arranged lengthways and crossways. Both the upper strapping ( 10 ) as well as the lower strapping ( 11 ) are as composite panels made of steel and concrete ( 104 . 112 ) intended. The top half of the decks ( 202 ) are over tension rods ( 201 ) to the composite panel ( 104 ) of the upper strapping ( 10 ) while the lower half of the intermediate decks ( 202 ) via extension supports ( 200 ) on the ship's floor ( 111 ) is set up.

8 zeigt das vordere Segment eines erfindungsmäßen Kreuzfahrtschiffs. Das Unterwasserschiff (113) ist mit der oberen Gurtung (10) durch Füllstäbe (12) verbunden. Eine längs angeordnete, stehende Fachwerkscheibe (123) verbindet das Unterwasserschiff (113) unmittelbar mit dem Oberdeck, das als Rippenplatte (103) die obere Gurtung (10) des räumlichen Fachwerkträgers (1) darstellt. Eine liegende Fachwerkscheibe (141) bildet ein aussteifendes Zwischendeck (14) auf Freibordhöhe. Die untere Gurtung (11) wird von dem gesamten Unterwasserschiff (113) einschließlich der nicht näher dargestellten Längs-, Querschotts und Zwischendecks gebildet. Der Ausbau (2) oberhalb des Freibords ist von der globalen Tragfunktion befreit und besteht aus verglasten Bordwänden (210) und sieben Wohndecks (202). 8th shows the front segment of a cruise ship according to the invention. The underwater ship ( 113 ) is with the upper strapping ( 10 ) by filling rods ( 12 ) connected. A longitudinal truss slab arranged lengthways ( 123 ) connects the underwater ship ( 113 ) directly with the upper deck, which acts as a ribbed plate ( 103 ) the upper strapping ( 10 ) of the spatial truss ( 1 ) represents. A horizontal truss disc ( 141 ) forms a stiffening intermediate deck ( 14 ) at freeboard height. The lower strapping ( 11 ) of the entire underwater ship ( 113 ) including the longitudinal, transverse and intermediate decks not shown in detail. The expansion ( 2 ) above the freeboard is freed from the global load-bearing function and consists of glazed side walls ( 210 ) and seven living decks ( 202 ).

Claims

Ship with a hull structure that has at least one supporting structure ( 1 ), an expansion ( 2 ) and a hydrodynamic underwater ship ( 113 ), characterized in that the structure of the hull as a spatial truss ( 1 ) with an upper strap ( 10 ), a lower strap ( 11 ) and filler rods ( 12 ) which the straps ( 10 . 11 ) keep at a distance and connect with each other to be resistant to bending, shear and torsion, and that the expansion ( 2 ) with longitudinal walls ( 211 ), Cross walls ( 212 ), Side walls ( 210 ) and decks ( 202 ) is exempt from the global support function.

Ship according to claim 1, characterized in that the spatial truss ( 1 ) a multi-belt cross-section ( 13 ) and as a rectangular tube ( 130 ), as a cross-shaped cross-section ( 131 ) or as a composite tube cross-section ( 132 ) is trained.

Ship according to claim 1, characterized in that the spatial truss ( 1 ) at least one stiffening deck ( 14 ) from a lying frame pane ( 140 ) or a horizontal truss disc ( 141 ) is formed.

Ship according to claim 1, characterized in that the spatial truss ( 1 ) polygonal to the hydrodynamic shape of the underwater ship ( 113 ) is adjusted.

Ship according to claim 1, characterized in that the upper belt ( 10 ) of the truss ( 1 ) from a belt rod ( 100 ), a lying frame pane ( 101 ), a horizontal truss disc ( 102 ), a ribbed plate ( 103 ) or a steel / concrete composite slab ( 104 ) consists.

Ship according to claim 1, characterized in that the lower flange of the truss ( 1 ) of the shell structure of the underwater ship ( 110 ), from a double floor ( 111 ), from a composite shell made of steel and concrete ( 112 ) or of the entire underwater ship ( 113 ) including all longitudinal and transverse bulkheads and intermediate decks.

Ship according to claim 1, characterized in that the filling rods ( 12 ) a longitudinally arranged frame disc ( 121 ) or a longitudinally arranged truss disc ( 123 ) form and the underwater ship ( 113 ) in the keel line directly with the upper flange ( 10 ) connect.

Ship according to claim 1, characterized in that the filling rods ( 12 ) as a longitudinally arranged frame disc ( 121 ) and / or as a longitudinally arranged truss disc ( 123 ) are trained and the underwater ship ( 113 ) to the left and right of the keel line or in the plane of the outer side walls directly with the upper flange ( 10 ) connect.

Ship according to claim 1, characterized in that the filler rods via special node connections ( 120 ) articulated or rigid with the upper flange ( 10 ) and the lower strapping ( 11 ) are connected.

Ship according to claim 1, characterized in that the filling rods ( 12 ) as rod-shaped supporting elements ( 15 ) a box cross section ( 151 ) or a round hollow profile cross section ( 152 ) or as pure tension rods ( 150 ) are trained.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion ( 2 ) a secondary skeleton structure ( 20 ), the support ( 200 ), Extension rods ( 201 ) and expansion decks ( 202 ) has.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion supports ( 200 ) on the double floor ( 111 ) while the extension rods ( 201 ) from the upper flange ( 10 ) are suspended.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion ( 2 ) comprises sheet-like elements from which parts of the outer side walls ( 210 ) and longitudinal and transverse walls ( 211 . 212 ) are built up.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion ( 2 ) includes the space program of a passenger ship and apartments ( 220 ), Atria ( 221 ) and exposure openings ( 222 ) that break through the hull at right angles to the direction of travel.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion ( 2 ) from several, one from the other dependent apartment blocks or apartment towers, which can be exposed from all sides and each have a separate, internal access system with stairs and elevators.

Ship according to claim 1, characterized in that the side walls ( 210 ) above the freeboard as expansion walls ( 21 ) are completely glazed or filled with composite panels made of light, rustproof materials.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion decks ( 202 ) are formed by light steel trusses with trapezoidal sheet metal formwork and that an installation space is provided between the floor structure and the suspended ceiling.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion walls ( 211 . 212 ) are constructed as light metal stud walls with plasterboard panels on both sides.

Ship according to claim 1, characterized in that the parts of the side walls freed from the global supporting function ( 210 ), the extension longitudinal walls ( 211 ) and the expansion cross walls ( 212 ) from laser-welded steel sandwich elements or from light composite panels, such as GRP sandwich elements.

Ship according to claim 1, characterized in that the longitudinal and transverse bulkheads of the underwater ship ( 113 ) as tensile membranes in the filler rods ( 12 ) formed truss fields can be used.

Ship according to claim 1, characterized in that the rod-shaped support elements ( 15 ) as welded box cross sections ( 151 ) or as round tube cross sections ( 152 ) are formed and have inner transverse bulkheads with access openings.

Ship according to claim 1, characterized in that the expansion ( 2 ) a mobile bridge ( 23 ) on the upper straps ( 100 ) drives and as a crane the cargo holds ( 223 ) operated.