船舶设计原理(第二章)海船法规的相关内容

2015年上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院《船舶设计原理》第二章海船法规的相关内容课号：001-(2015-2016-1)教学班：NA404封面船舶设计原理第二章、海船法规的相关内容法定检验船舶的设计和建造必须接受船籍国政府的法定检验。法定检验是指：为保障船舶和海上人命、财产的安全，防止水域环境污染以及保障起重设备安全作业等，按照《船舶与海上设施法定检验规则》（简称“法规”）和政府的法令、条例，对船舶进行所规定的各项检查和检验，以及在检查和检验满意后签发或签署相应的法定证书。法定检验是强制执行的，由政府的主管机关执行，也可以由主管机关认可的船级社或其他组织执行。我国政府的主管机关是中华人民共和国海事局。经授权，中国船级社承担具体检验业务。2.1.概述关于法定检验与入级检验船舶设计原理2.1概述第二章、海船法规的相关内容国际航行海船法定检验技术规则国内航行海船法定检验技术规则内河船舶法定检验规则起重设备法定检验规则海上拖航法定检验规则集装箱法定检验规则潜水系统与潜水器法定检验规则海上移动平台法定检验规则海上固定设施法定检验规则海上浮式装置法定检验规则我国《船舶与海上设施法定检验规则》内容包括：船舶设计原理2.1概述第二章、海船法规的相关内容国际海事组织（IMO）与国际公约1966年国际载重线公约，简称“载重线公约”1969年国际船舶吨位丈量公约，简称“吨位丈量公约”1974年国际海上人命安全公约，简称“SOLAS公约”经1978年议定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约，简称“MARPOL73/78公约”1972年国际海上避碰规则，简称“避碰规则”国际海事组织（IMO）其他已经生效的有关决议和规则。船舶设计原理2.1概述入级检验船舶除了接受法定检验以外，对入级船舶，还需接受所入船级社的入级检验。船舶入级检验是指按照船级社制订的船舶入级规范（简称“规范”）来检验船舶是否符合其规定，如符合就授于相应的入级标志，并载入该船级社的船舶录。入级检验由船级社执行。我国的船级社是中国船级社，简称“CCS”。船舶入级和入哪个船级社由船东决定。船舶检验包括初次检验和营运期间的各种检验，初次检验主要是设计图纸的审查和建造检验。第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.1概述第二章、海船法规的相关内容世界各主要船级社：中国船级社(CCS)、英国劳氏(LR)、美国船级社(ABS)、法国船级社（BV）、DNVGL、韩国船级社(KR)、日本船级社(NK)、俄罗斯船级社(RS)、意大利船级社(RINA)印度船级社（IRClass），克罗地亚船级社（CRS），波兰船级社（PRS）国际船级社协会(InternationalAssociationOfClassificationSocieties—IACS)《共同规范》《检验统一要求》船舶设计原理2.1概述∇（一）船舶主尺度LOA——总长B——型宽LBP——垂线间长（两柱间长）D——型深LWL——水线间长d——设计吃水——排水量（t）——排水体积（m）CLBLBLBLLBPWLLLOABDd∆3第二章、海船法规的相关内容船舶若干定义复习船舶设计原理2.1概述BBPCLBd∇=×WWPBPACLB=BPMMMCCALCBdLC∇∇===（二）船型系数方形系数：棱形系数（纵向棱形系数）：水线面系数：中剖面系数：MMACBd=垂向棱形系数：BVPWWPWPCCAdCLBdC∇∇===AW——水线面面积AM——中剖面面积第二章、海船法规的相关内容船舶若干定义复习船型方形系数航速（kn）散货船0.80-0.8512-17油轮0.80-0.8512-16杂货船0.55-0.7513-22集装箱船0.50-0.7014-26渡轮0.50-0.7015-26船舶设计原理2.1概述（三）尺度比参数与主要性能的关系宽度吃水比=B/d——与稳性、横摇性能有密切关系，与阻力性能也有重要关系长度型深比=L/D——与总强度有密切关系长宽比=L/B——与阻力性能及耐波性有密切关系宽度型深比=B/D——与大倾角稳性有重要关系（大开口船与扭转强度有重要关系）第二章、海船法规的相关内容船舶若干定义复习船舶设计原理2.1概述（四）座标系CLBLxyzyzxyCLBL左舷右舷船舶若干定义复习第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.2载重线载重线是法规对船舶最大装载吃水线（即最小干舷）以及船体开口封闭条件的规定。国际航行船舶现行的是“1966年国际载重线公约”（1988年议定书）。2.2.1概述保证船舶浮性的两个基本考虑点:（即制定最小干舷的基本着眼点）1.有足够的储备浮力2.减少甲板上浪第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.2载重线2.2.1概述影响甲板上浪的因素有：干舷的大小、舷弧的大小和船首的高度、船体型线（特别是前体型线）、上层建筑的地位和大小、风浪情况和船在波浪中纵摇和升沉运动的幅度。影响储备浮力大小的因素有：船的大小、封闭的上层建筑、舷弧以及船体的丰满度（CB）。航行区域的风浪条件用季节区的概念来区别干舷的大小。水灌进主船体内部的可能程度用“A”和“B”两种船型来区别要求。“A”型船舶—专为载运散装液体货物而设计的一种船舶，其露天甲板具有高度的完整性；货舱仅设有小的出入口，并以钢质或等效材料的水密填料盖来封闭；载货空间具有较低的渗透率。“B”型船舶—达不到上述“A”型船舶各项条件的所有船舶。第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.2载重线2.2.2有关的定义干舷和干舷甲板。第二章、海船法规的相关内容干舷是指船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离。干舷甲板通常是指最高一层露天全通甲板，该甲板上所有露天开口设有永久性的关闭装置，其下所有的舷侧开口设有永久性的水密关闭装置。计算船长(L)：是指最小型深85％处水线总长的96％，或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其大者。型深(D)和计算型深(D1)。方形系数CB=▽/(L×B×d1)d1——最小型深的85％；▽——吃水d1处的型排水体积。船舶设计原理2.2载重线2.2.2有关的定义上层建筑、封闭上层建筑、上层建筑有效长度、凸形甲板、后升高甲板第二章、海船法规的相关内容上层建筑指干舷甲板上从舷边跨到舷边或侧壁板离舷边向内不大于0.04B的第一层建筑。封闭上层建筑应结构坚固，围壁开口符合风雨密关闭要求。风雨密是指任何海况下水都不会透入船内。上层建筑长度(S)限于计算船长L范围内。上层建筑有效长度（E）指如不符合宽度和高度要求则需缩减后的长度。凸形甲板指不延伸到舷边，但类似于上层建筑的结构物。后升高甲板指自尾垂线向前延伸的建筑，前端壁无门和通道，窗只能为带风暴盖的非开启的舷窗。船舶设计原理2.2载重线2.2.2有关的定义“位置1”和“位置2”“位置1”是指在露天干舷甲板上，以及位于从首垂线起船长的四分之一以前的露天上层建筑甲板上。“位置2”是指位于从首垂线起船长四分之一以后的露天上层建筑甲板上。B－60型船舶、B－100型船舶。第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.2载重线船体开口的特别规定：封闭上层建筑上所有出入口的门要求风雨密，门槛高度至少高出甲板380mm。货舱口和其他舱口的结构和保持风雨密的措施要取得主管机关的认可。通风筒的开口除特别规定外，应有风雨密的封闭装置。空气管高度在干舷甲板上至少为760mm，在上层建筑甲板上至少为450mm。舱口、出入口和通风筒等围板或门槛在“位置1”或“位置2”处的高度项目在“位置1”的高度(mm)在“位置2”的高度(mm)舱口围板600450机舱棚出入口的门槛600380升降口通道的门槛600380通风筒围板9007602.2.2有关的定义第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.2载重线2.2.3国际航行船舶最小干舷计算夏季最小干舷：Fmin=f0+f1+f2+f3+f4+f5式中：f0——基本干舷，也称为表列干舷(mm);f1——船长L＜100m的B型船舶最小干舷的修正(mm)；f2——方形系数对最小干舷的修正(mm)；f3——型深对最小干舷的修正(mm)；f4——有效上层建筑和凸形甲板对最小干舷的修正(mm)；f5——非标准舷弧对最小干舷的修正(mm)。第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.2载重线2.2.3国际航行船舶最小干舷计算基本干舷f0就是相等船长的一艘“标准船”的夏季最小干舷。该“标准船”具有以下特征：光甲板（干舷甲板上无上层建筑和凸形甲板）；方形系数CB=0.68；L/D1=15；首尾具有标准舷弧。通常实际船舶与标准船不一样。因此干舷计算公式中的f1~f5是相对“标准船”夏季最小干舷的修正。第二章、海船法规的相关内容船舶设计原理2.2载重线2.2.3国际航行船舶最小干舷计算第二章、海船法规的相关内容（修正1）：L＜100m的B型船舶干舷修正值f1L＜100m的B型船舶，其封闭上层建筑有效长度（E）不超过船长的35％时：f1=7.5(100－L)(0.35－E/L）(mm)不满足上述条件的船f1=0（修正2）：方形系数对干舷的修正值f2)136.168.0)((102−++=BCfff当实船的方形系数CB≤0.68时，取f2=0(mm)船舶设计原理2.2载重线2.2.3国际航行船舶最小干舷计算第二章、海船法规的相关内容（修正3）：型深对干舷的修正值f3（修正4）：上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值f4(mm)R)/LD(f1513−=≥=时当时当mLmLLR12025012048.0/≥=时当时当mLmLLR12025012048.0/式中:当实船的D1L/15时，一般情况下取f3=0。44fKf′=式中：f’4——上层建筑和凸形甲板的总有效长度等于L时的干舷减小值。当L＝24m，f’4=－350mm；当L=85m，f’4=－860mm；当L≥122m，f’4=－1070mm；L为中间值的f’4用插入法求得。K——上层建筑和凸形甲板的总有效长度小于L时的折扣系数，见表。船舶设计原理2.2载重线2.2.3国际航行船舶最小干舷计算第二章、海船法规的相关内容（修正5）：舷弧对干舷的修正值f5≥=时当时当mLmLLR12025012048.0/公约给出了标准舷弧值（见表2.2.6）。当船舶的实际舷弧为非标准舷弧时，要分别计算出前半段和后半段舷弧的不足或多余数SF和SA。)275.0)(2(5LlSSSfAF−++−=(mm)式中：l——封闭上层建筑的总长度(m)；SF——前半部舷弧的不足或多余数；SA——后半部舷弧的不足或多余数；S——如封闭首楼或尾楼的高度为标准高度，而有比干舷甲板为大的舷弧，或其舷弧相同但高度大于标准高度时，干舷甲板舷弧的增加值（计算见教材）。舷弧不足则增加干舷，舷弧多余，则须根据情况确定是否可减小干舷（详见法规）。船舶设计原理2.2载重线2.2.3国际航行船舶最小干舷计算第二章、海船法规的相关内容舷弧计算表≥=时当时当mLmLLR12025012048.0/位置实际舷弧高(1)标准舷弧高(2)差数(3)=(1)－(2)乘数(4)乘积(5)=(3)×(4)尾垂线25(L/3+10)1距尾垂线L/611.1(L/3+10)3距尾垂线L/32.8(L/3+10)3船中01SAO=∑(2)/8SA=∑(5)/8船中01距尾垂线L/35.6(L/3+10)3距尾垂线L/622.2(L/3+10)3首垂线50(L/3+10)1SF=∑(5)/8船舶设计原理2.2载重线季节区干舷和淡水干舷各季节区干舷是在夏季最小干舷FS基础上计算的。热带区干舷：FT=FS－dS/48冬季区最小干舷：FW=FS+dS/48冬季北大西洋区最小干舷：FWNA＝FW+50(L≤100m）夏季淡水最小干舷FF:1040×∆−=PCSFTFF1040×∆−=PCSFTFF1040×∆−=PCSFTFF第二章、海船法规的相关内容2.2.