散货船结构(最终)

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二、散货船结构及强度概述
（3）装卸货的影响 在巴西PDM、TUBARAO等港口，装货速度可达 16000t/h，远大于船舶压载泵的排水速度，使得 船体在十几小时内持续受到巨大冲力的作用；而 卸货时常常使用的重达20t以上的巨型抓斗、铲车 ，易对货舱各部位造成不同程度的损伤。这些都 会对船体结构，包括构件的保护涂层构成严重损 坏，使相应构件产生疲劳损伤和一定程度的永久 变形。
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二、散货船结构及强度概述
局部强度校核
由于总纵弯曲时，弯曲力矩的最大值通常在船中0.4L 区域内，所以在规范计算中一般分为船中0.4L区域和 距船端0.075L区域，中间的区域为结构过渡区域。
校核内容包括（船长90m以上应含屈曲强度）：
所有主要构件 所有扶强材 全部板格
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二、散货船结构及强度概述
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一、散货船类型
（7）由于船型受到港口和航道水深的制约，出现了浅 吃水肥大型船和超浅吃水肥大型船（B/T在4.0以上），
这种船型与常规型船舶相比，在吃水受到制约的情况
下，同样的船长能极大地提高载重量，其经济性好， 但随着航道的整治，如果吃水不再受到制约，那么该 船型的经济性是比不上常规型船舶的，所以总将被常 规型船舶所取代。 。
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一、散货船类型
（3）巴拿马型散货船（Panamax bulk carrier）： 在满载情况下可通过巴拿马运河的最大型散货船， 即主要满足船舶总长不超过274.32米，型宽不超 过32.30米的运河通航有关规定。根据需要，调 整船舶的尺度、船型及结构来改变载重量，该型 船载重量一般在6－7.5万吨之间。
散货船结构简介
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主要内容
一、散货船类型 二、散货船结构及强度概述 三、单壳散货船结构及布臵特点 四、双壳散货船结构及布臵特点 五、高应力区域要点及案例
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一、散货船类型
散货船概况
什么是散货船？
散货船通常为专门散装运输谷物、煤炭、矿
砂、水泥、化肥、卷筒钢板、废钢铁、纸浆、 重货等散货的船舶。根据不同航线、运输的 货物以其中一、两种为主。包括诸如矿砂船 和兼装船等船型。
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一、散货船类型
（2）CCS规范定义：
散货船系指主要用于运输散装干货的船舶。 根据散货船舷侧结构形式，散货船又可分为： 单舷侧结构或双舷侧结构散货船。 综合上述目前散货船通常是指：货舱区域内通 常建有单层甲板、双层底、底边舱、顶边舱 以及单舷侧或双舷侧结构，主要用于装运散 装干货的船舶
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一、散货船类型
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二、散货船结构及强度概述
总强度校核 1、船长L≥65m且满足规范三个适用条件，应进 行总纵强度的计算 2、根据各个载况得出船体梁各横剖面的静水弯 矩和静水切力 3、再加上规范上的对各横剖面的波浪弯矩和切 力的公式计算，得出船体梁各横剖面的总的弯矩 和切力 （三个适用条件为L/B>5；B/D≤2.5； Cb ≥ 0.6）
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二、散货船结构及强度概述
结构形式主要为：
机舱在尾部、货舱区域设有底边舱和顶边舱、 且开口边线外强力甲板和双层底为纵骨架式 的单甲板散货船，大型散货船多为平甲板型， 无首楼及尾楼，或仅设首楼和为甲板室。
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二、散货船结构及强度概述
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二、散货船结构及强度概述
对船长150m及以上有更高的要求 如装载手册与装载仪（国际、国内均要 求）、货舱区域主要构件（纵向、横向） 应用直接计算方法进行强度校核和疲劳强 度分析（国际、国内均要求）、进水状态 下的总纵强度、进水状态下的水密槽形横 舱壁的强度、货舱进水时的货舱许用装货 量等。
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二、散货船结构及强度概述 散货船分为： 单舷侧结构形式 双舷侧结构形式
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三、单壳散货船结构及布置特点
散货船的顶边舱和底边舱都是很强的 三角形箱型结构，并且有一个很强的双层 底结构及一个很强的甲板结构，然而该船 型的单壳舷侧和槽型舱壁是极易损坏的脆 弱结构，根据IMO对散货船灭失事故的统 计，多数海损事故都与舷侧板破损及船龄 有关，舷侧板破损占散货船事故的50%， 货舱口进水占20%，
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双底层
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需要注意：
（1）如果首部采用的是单层底结构，则需 要注意货舱双层底结构向单层底结构过渡 时，应保证结构的连续性，很多单位设计 的图纸在过渡时均可以按规范要求将内底 板在不小于3个肋距内逐渐缩小为中内龙骨 和旁内龙骨，但往往忽略面板的宽度应不 小于旁内龙骨间距的一半这个要求。
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二、散货船结构及强度概述
（4）压载水对船体结构的影响 压载是散货船空载航行时保证航行安全的必要措施 。但如果压载不当，压载水不仅会破坏压载舱内 构件的涂层、加快船体结构腐蚀程度，其自由液 面的摩擦和冲击还会对船体结构直接造成严重损 坏。 （5）货物分布不匀的影响 散货船可能存在多港装卸，如果某一货舱一次装完 （或卸完），就会使船舶剪力剧增，严重威胁船 舶结构强度安全。
典型的散货船有以下几种船型： （1）20万吨以上超大型散货船（VLOC）：仅用于 煤炭和铁矿石的远距离运输。 （2）好望角型散货船（Capesize bulkcarrier）:载 重量在15万吨左右的散货船，该船型以运输铁矿 石为主，由于尺度限制不可能通过巴拿马运河和
苏伊士运河，需绕行好望角和合恩角。
船体局部强度超负荷，会使船舶所受的应力和扭
力急剧增大，进而造成船舶结构和船体强度的损
伤。对于大型散货船，当装载高密度货时（特别
是密度超过1.78的重货），要注意货物在货舱内的
合理分布，保持合理的局部负荷，确保应力在允
许范围内。
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二、散货船结构及强度概述
（2）高强度钢的影响 上世纪80～90年代曾大量使用高强度钢造船。由于 在相同强度下，高强度钢构件的厚度明显薄于普 通钢，所以在同样的海上环境中，高强度钢的相 对腐蚀程度较普通钢快，其船体结构将比普通钢 更早达到允许腐蚀的极限值，导致使用这类材质 的船舶，在一定船龄后强度普遍较差。尤其是高 应力区域内的构件，极易产生疲劳腐蚀。
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三、单壳散货船结构及布置特点
多数灭失散货船船龄已超过15年。在 单壳船上，哪怕只是撞坏一根主肋骨，也 会成为灾难，在双壳船上就不那么可怕， 双壳可以提供富裕的强度，检查人员进出 的通道，也可以得到保护。目前营运中的 大型散货船多为单壳散货船，单壳船的结 构安全，是我们讨论的重点。其货舱区域 的具体结构如下图
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二、散货船结构及强度概述
CCS根据船舶的用途和结构形式，对船舶进 行分类，并分别制定相应的规范。 以普通干货船船体结构为基础，提供所有船 型结构的共性要求，主要包括：总纵强度、外板、 甲板、船底结构、舷侧骨架、甲板骨架、舱壁结 构、深舱、支柱、上层建筑和甲板室等。然后根 据不同船型结构的差异特性，按船型分类，提供 船体结构的附加补充要求，而不同船型结构的差 异特性主要体现在货舱区，因此本章关于各种船 型的结构介绍仅限于货舱区。
（5）底边舱斜板：最下列 厚度不小于相邻内底板 的厚度； （1）龙骨板：厚度不小于相邻2 米宽的船底板的厚度；
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双底层
货舱区域双层底高度除满足总布臵要求外， 还应满足规范对一般干货船的要求，即 《钢规》第2篇第2章第6节要求，双层底 结构多为纵骨架式，每3个或4个肋距设一 实肋板，距首垂线0.2L以前区域（一般是 在第一货舱内）应在每隔1个肋位上设臵 实肋板，其他区域实肋板的间距应不大于 3.6m。
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二、散货船结构及强度概述
4、再根据选取的船体几个典型剖面（一般选货 舱区域3-5个剖面，机舱前壁剖面、货舱前壁 /首尖舱后壁等）进行船体梁的剖面模数计算， 从而得出实际应力和切力，若小于规范要求 的许用值则为满足。 若L≥90m的话还应进行板材和纵向构件的屈曲 强度的校核。 5、各剖面总强度考核：完整工况要求、进水工 况要求（国内船不要求）
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三、单壳散货船结构及布置特点
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三、单壳散货船结构及布置特点
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三、单壳散货船结构及布置特点
单舷侧散货船定义：MSC170（79） 1. 货舱任何边界均为舷侧壳板； 或 2. 一个或多个货舱边界为两道水密边界，其 一为舷侧壳板，2000年1月1日之前建造的散货船， 两道水密边界间距小于760mm；2000年1月1日 及之后，但在2006年7月1日之前建造的散货船， 两道水密边界间距小于1000mm，该边界间距按 垂直于舷侧壳板量取。
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二、散货船结构及强度概述
对船长90m及以上、有限航区的双壳结 构散货船，应符合《双舷侧散装货船船 体结构指南》的要求。 对船长90m及以 上、350m及以下的无限航区的散货船， 应符合IACS散货船共同结构规范的规定。
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二、散货船结构及强度概述
船舶结构的计算应从船舶总强度和局部
强度两个方面进行分析
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双底层
船体中心线处应设有中桁材，也可用箱型 中桁材代替中桁材。 在中桁材的两侧应设臵旁桁材，距首垂线 0.2L以前区域（一般是在第一货舱内）， 旁桁材间距应不大于4个纵骨间距，其他区 域的旁桁材最大间距应不超过5m，当有隔 舱装载重货加强时，实肋板间距一般应不 大于3.6m，船底桁材间距一般应不大于 3.6m。 在中桁材和旁桁材以及管弄的侧板上，由 于稳定性的需要，可设臵纵向加强筋。
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一、散货船类型
和Newcastlemax （澳大利亚 - 宽度47m）。Lake bulk carrier(经由圣劳伦斯水道航行于美国、加拿大
交界处五大湖区的散货船,尺度上要满足圣劳伦斯水
道通航要求，长度＜222.50m，型宽＜23.16m，且 桥楼任何部分不得伸出船体外，吃水不得超过各大水 域最大允许吃水，桅杆顶端距水面高度不得超过 35.66m) 。
散货船主要强度问题： （1）船舶剪力集中区 巴拿马型船舶的剪力集中区域有两处：一个在 机舱舱壁前端，另一个在大约2、3舱之间；好 望角型船舶剪力集中区域有三处，分别处在 No.3舱附近、船舯和机舱舱壁前端。无论何种 装载状态，船舶纵向强度上受剪力损伤的程度 ，在这几处附近最大。
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二、散货船结构及强度概述
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一、散货船类型
（4）超巴拿马型散货船（Post Panamax bulk
carrier）：载重吨约93,000吨，船宽38米，是按
照巴拿马运河扩建工程设计的船型。 （5）灵便型散货船（Handysize bulk carrier）： 载重量在2－5万吨左右的散货船，其中超过4万 吨的船舶又被称为大灵便型散货船（ Handymax bulk carrier ）。具有较强的对航道、运河及港 口的适应性。
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二、散货船结构及强度概述Βιβλιοθήκη Baidu
另外，左右不平衡的转载会使船舶绕中线发生扭转 的力矩——扭矩。由于大型散货船的船型和结构 特点，扭矩对船体结构和强度损伤极大。对于经 常装运高密度货物的大型散货船，特别要杜绝的 是：当一个货舱装偏后，使用另一个货舱调整平 衡的情况，这样将使船舶特定部位承受的扭矩过 大，严重破坏船体结构、影响船体强度，在大风 浪中可能给船舶带来灾难。
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三、单壳散货船结构及布置特点
从上到下： 1、双层底 2、底边舱 3、舷侧结构
4、顶边舱结构 5、甲板结构 6、舱壁结构
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布臵要求：
（4）甲板边板：净厚度不小 于相邻甲板板的厚度； （3）顶列板：厚度不小于相邻2米舷 侧板的实厚度；（焊接型）
（2）舭列板：厚度不小 于相邻2米宽的船底 板或舷侧板厚度；
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一、散货船类型
散货船定义
（1）根据SOLAS公约的定义： 散货船系指在货物处所中通常建有单层甲板、顶边 舱和底边舱，且主要用于运输散装干货的船舶。 这里散装干货也就是我们通常所说的固体散装货物 ，固体散装货物系指除液体或气体外，粉状、颗 粒状或任何较大块物质构成的货物，其一般是均 匀的，可直接装进装货处所而无需用任何形式的 容器盛装。
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一、散货船类型
（6）根据一些地区性港口条件的限制还有一些特殊尺
寸规范的散货船，比较有代表性的是Kamsarmax，
该型船最大长度为229m，这是为满足在西非圭亚那
的Kamsarin港进出和装卸设计的，因为那里盛产矾
土。此外，还有Setouchmax（日本 - 长度299.9m、
宽度16.1m），Dunkirkmax（法国 - 长度289m、宽 度45m），