船舶设计原理(第7章)

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上海交通大学2010年船舶海洋与建筑工程学院《船舶设计原理》第七章总布置设计课号:001-(2010-2011-1)教学班:NA435封面船舶原理与设计第七章、总布置设计7.1概述总布置设计是船舶总体设计的重要内容之一。它不但对船的使用效能和航行性能有十分重要的影响,而且是其他各项设计和计算的主要依据。总布置设计是总揽全局性的一项工作,它不仅涉及到各个方面,而且贯穿了一艘新船设计的各个阶段。总布置设计不仅仅是一项具体的布置设计工作,更是一项平衡各种矛盾,协调各部分设计的综合性工作。因此,总布置设计者不仅要掌握船舶总体设计的知识,还必须熟悉各相关专业的设计知识。在新船设计的初始阶段,为了便于方案构思和把握主尺度与载重量、舱容、布置地位之间的关系,以及协调主要性能之间的矛盾,就需要对船的总布置有所设想和考虑,并绘制总布置草图。船舶原理与设计7.1概述第七章、总布置设计总布置设计的任务,简单地说是在满足营运要求和保证船的航行性能和安全性的前提下,合理地确定船舶的整体布置,绘出详细的总布置图。总布置设计的主要工作包括:区划船舶主体和设置上层建筑,包括确定机舱、货舱、油水舱、工作舱室、居住舱室和其他各种舱室的位置和地位。也就是设置各纵、横舱壁和各层甲板,以及外部造型等。调整船舶的浮态,妥善合理地安排船的各部分重量沿船长方向的分布。并且注意控制重量的垂向分布,协调稳性和摇摆性能对重心高度的不同要求。布置船舶舱室和设备。包括各类居住和工作舱室的内部布置,以及舱内(除机器处所以外)和露天甲板上各种设备的布置等。规划各部位的通道和出入梯口。船舶原理与设计7.1概述第七章、总布置设计总布置设计应遵循下列基本原则:最大限度地满足和提高船的使用效能,这是考虑问题的基本出发点。例如:合理利用舱容,提高装卸效率,确保运输质量,提高运输能力,等。保证船舶具有良好的航海性能。例如:保证船舶有适宜的浮态和稳性,良好的耐波性和驾驶视野等。注意船体结构的合理性和工艺性。总布置中应注意重量的分布,力求减小纵总弯矩和剪力。避免主要结构的不连续性和纵向构件截面的突变,改善应力集中。各种舱壁、围壁、支柱等的设置应充分考虑它们对结构强度、振动以及施工的影响。满足法规和规范的要求。例如消防法规对防火的要求,救生设备的布置要求等。精心搞好外部造型和内部装潢。在经济、适用的前提下,充分运用建筑美学的手法于设计之中,给人以舒适和美感,要为改善船员和旅客的工作和生活质量创造条件。船舶原理与设计7.1概述第七章、总布置设计总布置图的例图:TV餐厅粮库菜库肉库舵机舱应急消防泵舱厨房电工间浴室上油漆间水手长工作间锚链舱锚链舱储藏室上甲板100CLCL上燃油溢油舱轻柴油舱滑油循环舱污水井隔离舱污滑油舱机舱尾尖舱(压载舱)重柴油舱重柴油沉淀舱5555555555533334444444444淡水舱NO.1双层底压载舱(#65-#102)NO.1边压载舱NO.2边压载舱轴线距基线高1800mm-505101520253035404550556065707580859010595100110115120机舱棚上下厕所洗衣房医务室卫生间2人室2人室锚机控制室CLNO.2顶边压载舱NO.1顶边压载舱顶边压载舱顶边压载舱底边压载舱底边压载舱15人15人母型船资料船舶设计原理课程设计上海交通大学船舶与海洋工程学院船舶与海洋工程系2002.11.总布置图2000t级多用途船1:10021母型船资料BLBL-505101520253035404550556065707580859010595100110115120首尖舱(压载舱)锚链舱2000DW多用途船总布置图船舶原理与设计7.1概述第七章、总布置设计总布置图的例图:2000DW多用途船总布置图母型船资料上海交通大学船舶与海洋工程学院船舶与海洋工程系船舶设计原理课程设计2002.11.总布置图2000t级多用途船1:10022母型船资料储藏室二管室大副室上上5机舱棚二副室15船长室卧室卧室轮机长室三管室储藏室蓄电池室15人15人15人15人15人下下救助艇电气室20100551515下-505101520253035404550556065707580859010595100110115120CLCL锚链舱锚链舱尾尖舱(压载舱)污水井滑油循环舱隔离舱污滑油舱机舱燃油溢油舱重柴油沉淀舱滑油储藏舱轻柴油舱(左)轻柴油舱(右)空舱污油舱重柴油舱(双层底内)(右)NO.2底边压载舱(左)#40-#65重柴油舱(双层底内)(左)NO.2顶边压载舱(左)#28-#65NO.2顶边压载舱(右)#28-#65NO.2底边压载舱(右)#40-#65NO.1顶边压载舱(左)#65-#94NO.1底边压载舱(左)#65-#84NO.1顶边压载舱(右)#65-#94NO.1底边压载舱(右)#65-#84测深仪计程仪舱淡水舱(左)首尖舱(压载舱)淡水舱(左)舱内上下2人室卫生间2人室2人室2人室2人室储藏室CO室2储藏室机舱棚2人室CL上上-5051015205100-51520卫生间下上下下蓄电池室充电机室报务室报务员室引水员室驾驶室海图桌上上CL1051101151205510151520驾驶甲板艇甲板尾楼甲板罗经甲板首楼甲板CLCLCLCL船舶原理与设计7.1概述第七章、总布置设计75000DW巴拿马型散货船总布置图污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井污水井舱底水分离舱燃油油渣舱尾尖舱淡水舱淡水舱舵机舱机舱淡水舱舱底水舱蒸馏水舱第二燃油澄清舱NO.4燃油舱(左)NO.4燃油舱(右)NO.4燃油舱(左)第一柴油舱(左)第一柴油舱(右)滑油循环舱舱底水舱冷却水舱尾尖舱燃油溢油舱滑油油渣舱主要要素总长垂线间长型深型宽结构吃水设计吃水A甲板至B甲板上甲板至A甲板上甲板至首楼甲板甲板层高载重量C甲板至驾驶甲板B甲板至C甲板驾驶甲板至罗经甲板主机型号最大持续功率常用功率船员人数航速罗经甲板第三顶压载舱(左)第三顶压载舱(右)第二顶压载舱(右)第二顶压载舱(左)第一顶压载舱(左)第一顶压载舱(右)储物舱驾驶甲板D甲板C甲板B甲板A甲板首楼甲板货舱双层底机舱下平台第六货舱第七货舱第二顶压载舱(左、右)第一顶压载舱(左、右)第二双层底压载舱(左、右)第一双层底压载舱(左、右)应急消防泵室尾尖舱冷却水舱集控室第七货舱第六货舱第五货舱第四货舱第三货舱第二货舱第一货舱第五货舱第四货舱第三货舱第一货舱第二货舱首尖舱帆缆间木工间油漆间锚链舱蒸馏水舱第二柴油舱第二燃油日用舱柴油日用舱柴油澄清舱第一燃油日用舱第一燃油澄清舱第二燃油日用舱第一燃油日用舱第二燃油澄清舱第一燃油澄清舱应急消防泵室第三顶压载舱(左、右)第三双层底压载舱(左、右)第四顶压载舱(左、右)第四双层底压载舱(左、右)第五顶压载舱(左、右)第五双层底压载舱(左、右)第七顶压载舱(左、右)第七双层底压载舱(左、右)第六顶压载舱(左、右)第六双层底压载舱(左、右)第四顶压载舱(右)第四顶压载舱(左)第五顶压载舱(左)第五顶压载舱(右)第六顶压载舱(右)第七顶压载舱(右)第六顶压载舱(左)第七顶压载舱(左)第三双层底压载舱(左)第三双层底压载舱(右)第五双层底压载舱(左)第五双层底压载舱(右)第六双层底压载舱(左)第六双层底压载舱(右)5t储物舱第七货舱口第六货舱口第五货舱口第三货舱口第四货舱口第二货舱口第一货舱口第七侧移式货舱盖第六侧移式货舱盖第四侧移式货舱盖第五侧移式货舱盖第一侧移式货舱盖第二侧移式货舱盖第三侧移式货舱盖上甲板货舱第二燃油舱(左)第二燃油舱(右)第一燃油舱(左)第一燃油舱(右)第三燃油舱(左)第三燃油舱(右)第七双层底压载舱(左)第七双层底压载舱(右)第一双层底压载舱(左)第一双层底压载舱(右)首尖舱第二双层底压载舱(左)第二双层底压载舱(右)第四双层底压载舱(左)第四双层底压载舱(右)A甲板B甲板C甲板D甲板驾驶甲板罗经甲板船舶原理与设计7.2总体布局的区划第七章、总布置设计7.2.1主船体内船舱的划分船主体是指船的连续露天甲板(通常为上甲板)以下的部分。主船体内船舱的划分主要是确定水密舱壁、甲板和平台、边舱及双层底等的设置以及确定各舱室的功能等。1.确定肋骨间距在船长的范围内划分肋位,确定肋骨间距,这是进行总布置设计前首先要做的工作。《钢质海船入级规范》规定的标准肋骨间距为:5.00016.0SbLs首尾尖舱范围内的肋距≯0.60m;防撞舱壁至距首垂线0.2LS区域内≯0.70m。实取的肋骨间距是在上述规定的基础上,考虑布置和方便施工等因素来确定的。通常将圆整到某位整数。特性情况也可取不等距的肋距。船舶原理与设计第七章、总布置设计7.2.1主船体内船舱的划分2.确定水密舱壁为了保证船舶的安全和结构强度上的需要,主船体内必须设置一定数量的水密舱壁。为了保证水密舱壁的完整性,除了特殊情况以外,水密舱壁上是不允许设置通道的(必要时,水密舱壁上的开口必须用水密门关闭,如滑动式水密门),所以,水密舱壁的设置必须与主船体内不同区域的划分结合起来考虑的。规范对水密舱壁设置的规定:船型船长(Ls)(m)6085105125145165190210LS210水密舱壁数目中机型445678910*尾机型34566789*7.2总体布局的区划船舶原理与设计7.2总体布局的区划第七章、总布置设计7.2.1主船体内船舱的划分2.确定水密舱壁任何船舶均应设置防撞舱壁(即首尖舱后端的舱壁)。规范对首尖舱长度有以下特别的规定:防撞舱壁应位于距首垂线不小于0.05LS或10m处,取其小者,但不大于0.08LS;对于客船,防撞舱壁应位于距首垂线不小于0.05LS且不大于3.0m+0.05LS处;对于具有球鼻首的船,计算长度的起点为球首长度的中点,或首垂线以前0.015LS处,或首垂线以前3m处,取小者;尾尖舱的长度应考虑尾框架的情况和将尾管尽可能全包入尾尖舱内。尾尖舱长度可参照母型船选取,货船一般约为(0.04~0.05)LPP。船舶原理与设计7.2总体布局的区划第七章、总布置设计7.2.1主船体内船舱的划分3.机舱的部位与长度按机舱沿船长所处的不同部位可把船分为尾机型、中机型和中后机型船。甲板和平台的设置是对主船体的垂向分隔,对此的考虑主要涉及到层数及层高(甲板间高)两个方面。4.甲板与平台船舶原理与设计7.2总体布局的区划第七章、总布置设计7.2.1主船体内船舱的划分4.双层底船舶无论从使用考虑还是从安全性考虑,一般都需设置双层底。从使用方面看,货船装载干货时,为便于装货和清舱,货舱区必须设置双层底。双层底的空间可用于装载油水和压载水。从安全性方面看,船舶触礁、搁浅等海损事故中船底是最易损坏的部位,设置双层底可大大提高船舶的抗沉能力。为此,船舶法规和建造规范要求:船舶应尽可能从防撞舱壁到尾尖舱壁设双层底。客船和油船双层底的设置另有专门的规定。建造规范通过对双层底结构的中桁材高度间接对双层底高度有以下规定:在任何情况下应不小于700mm,且不小于按下式计算所得之值:3004225dBhOmm船舶原理与设计7.2总体布局的区划第七章、总布置设计7.2.1主船体内船舱的划分5.液舱一般干货船液舱是指:燃油、滑油、淡水、压载水等液体舱。液舱的设置应与机舱布置相协调,并注意对浮态、完整稳性和破舱稳性的影响。(1)燃油舱船上燃油装置(主、辅机等)所用的燃油分为柴油(也称轻油)和燃料油(重油)二种。因燃料油需加热后才能将其抽出,为便于布置和减少加热管系,燃料油舱最好采用深舱。轻油一般无需加热,故通常布置在双层底内。(2)滑油舱滑油舱(柜)包括滑油储藏舱、滑油沉淀舱、滑油循环舱及滑油污油舱等。通常滑油循环舱布置在双层底内。滑油舱必须用隔离空舱与燃油舱、淡水舱等其他舱隔开。船舶原理与设计7.2总体布局的区划第七章、总布置设计7.2.1主船体内船舱的划分5.液舱(3)淡水舱淡水舱包括锅炉水舱、饮水舱和洗涤水舱。这些水舱通常布置在双层底、深舱、以及尾尖舱上方等处所。饮
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