一種船舶新型上層建筑艙室結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種船舶新型上層建筑艙室結構，屬于船舶結構設計技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，運輸船舶的上層建筑或者甲板室形式多采用單一長方體，而該長方體在多層甲板上沿船寬方向的尺度往往大于船舶型寬的1/4倍，故該上建艙室的高度及側投影面積均需計入舾裝數計算中，用以配置規范中國要求的錨泊和系泊設備。
[0003]舾裝數的計算作為船舶舾裝設備設計重要環節，用以配置錨泊和系泊設備，使船舶停泊下來。各國船級社的規范統一采用IACS提出的舾裝數計算方法，公式如下：
[0004]N=A2/3+2Bh+A/10，其中 h = a+2hi
[0005]上式中第一項Λ為夏季載重線下的型排水量;第二項B為船寬，h為從夏季載重線到最上層艙室頂部的有效高度，a為從船中夏季載重線水線至上甲板的距離，hi為艙室中心處量計的高度，但僅計入各層甲板上寬度大于B/4的艙室;第三項A為船長范圍內夏季載重水線以上的船體部分和上層建筑以及各層寬度大于B/4的艙室的側投影面積的總和。根據上式計算所得的舾裝數結果，對照相應的表格選取合理的錨泊和系泊設備參數。
[0006]傳統的船舶上層建筑形式橫剖面如下圖1所示，其駕駛甲板以下的艙室寬度大多大于B/4，故其各艙室的高度hi (i = 1 to4)應計入舾裝數計算中的第二項，并且這些艙室的側投影面積Ai也應計入舾裝數計算中的第三項，正如下圖2所示側視圖中面積Ai(i =lto4)ο
[0007]如此一來，勢必使舾裝數計算結果較大，提高了對錨泊和系泊配置的要求，增加了船廠的建造成本，加大了船舶空船重量，一定程度上減小了載貨量。對于運輸船而言，船型是否優秀取決于該船的建造成本和載貨量，合理地控制舾裝數大小，有利于提升該船型的推廣和運營，從而躋身優秀船型的行列。
[0008]為了降低船舶的舾裝數大小，可著手減小上述三項的計算結果。由于Λ，Β和a是由船舶主要尺度而決定，無法改變，只能想法設法減小h和A的數值大小。但目前的解決方案往往顧此失彼，無法兼顧船舶的性能和布置要求，對于合理降低船舶的舾裝數大小，現有技術主要采用以下三種解決方案：
[0009]方案1:減小每層上建艙室的寬度，盡量使其小于B/4;
[0010]方案2:減小每層上建艙室的側投影面積；
[0011]方案3:將寬度大于B/4的上建艙室放置于寬度為B/4或以下的艙室上，如圖3所示。
[0012]方案1的弊端：雖然減小上建艙室寬度至小于B/4可以使其不計入舾裝數計算中，減小了舾裝數的大小，但會導致現有甲板上艙室的容量無法滿足額定的人數要求，使甲板數量增加，提高了空船的重心高度，而船舶的重心高度對其穩性性能影響極大，重心越低，船舶的穩性越好，故該方法除非證明對其穩性的不利影響在規范允許范圍內，否則不應作為首選的解決方案。另外，該方法由于其甲板數量增加，增加了建造成本，并且使船體建筑在橫剖面上的投影面積增大，從而提高了船舶的空氣阻力，影響船舶的阻力性能指標，在一定程度上增加了油耗，降低其經濟性能。
[0013]方案2的弊端:結合方案1的不利因素，出現了方案2，即在舾裝數計算中計入上建艙室的情況下，盡量減小其側投影面積。但由于舾裝數計算公式中艙室的側投影面積Ai需除以10后計入計算結果，故其對舾裝數大小的影響在一定程度上并不顯著，該方法也不能從根本上降低船舶的舾裝數大小。
[0014]方案3的弊端:利用IACS的舾裝數計算方法中提及，對于寬度大于B/4的上建艙室如在寬度為B/4或以下的艙室之上，則應計入上面的艙室而忽略下面的艙室，可減小舾裝數的大小。但由于上述寬度大于B/4的上建艙室缺乏有效的支撐和加強，在一定程度上破壞了結構的連續性，降低了上建艙室結構的剛性，給船舶結構強度帶來隱患，也將對振動和噪音結果帶來極大的影響。
【實用新型內容】
[0015]針對以上所述的種種情況，本實用新型主要是為船舶設計一種上層建筑結構形式，使其能夠降低舾裝數大小，合理減化配置錨泊和系泊設備，以有效降低空船重量，提高載貨量，節約能耗。
[0016]本實用新型采取以下技術方案：
[0017]—種船舶新型上層建筑艙室結構，上建甲板室在各層甲板上分為至少2個單獨分開的甲板室，每個甲板室的寬度都小于船舶型寬的四分之一；上建甲板室室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風面積，減小空氣阻力；同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度。
[0018]進一步的，所述連接件為鋼筋、鋼管或者其他形式的肘板。
[0019]進一步的，在每層甲板上相鄰甲板室分隔處斜撐結構1。
[0020]更進一步的，各層甲板上分為2個單獨分開的甲板室，在每層甲板上兩甲板室分隔處設置斜撐結構1。
[0021]再進一步的，所述斜撐結構1設于船舶的中軸位置。
[0022]本實用新型的有益效果在于：
[0023]1)采用新型的上層建筑形式，可令上建艙室不計入船舶的舾裝數之中，降低舾裝數的大小，減化錨泊和系泊設備的配置，有效降低空船重量，合理提高載貨量，節約能耗。
[0024]2)同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度。
[0025]3)在每層甲板上兩甲板室分隔處設置斜撐結構，可以極大地增加結構強度，降低振動水平，克服了本建筑形式方案中，上層建筑頂層甲板艙室的中縱剖面處缺少連續的結構支撐，以至于載荷難以有效傳遞的技術難題，同時使得結構更具有連續性。
[0026]4)同時兼顧船舶的布置要求，穩性、阻力性能，結構強度和振動水平，有利于提升該船型的推廣和運營，從而使其躋身優秀船型的行列。
[0027]5)保證了上層建筑艙室的高度，滿足了船舶視線的需求。
[0028]6)艙室相互隔開，提高了船艙私密性，尤其適合高私密性船舶的特定需求。
【附圖說明】
[0029]圖1是現有技術船舶上層建筑形式的示意圖。
[0030]圖2是現有技術船舶上層建筑側面投影的示意圖。
[0031 ]圖3是【背景技術】中，方案3的結構示意圖。
[0032]圖4是本實用新型船舶新型上層建筑艙室結構的示意圖。
[0033]圖中，1.斜撐結構。
【具體實施方式】
[0034]參見圖4，本實用新型主要是提出一種新型的上層建筑形式，該上建甲板室在多層甲板上是設計成2個單獨分開的甲板室，每個單獨甲板室的寬度bi都小于B/4。根據IACS的舾裝數計算方法中提及，對一層甲板上的單獨分開的甲板室，應分別計算每一個單獨甲板室的寬度，然后確定是否應計入或不計入。如果單獨每個bi都小于B/4，它們就不需計入舾裝數計算中。
[0035]出于上述考慮，可以采用圖4所示的上層建筑形式，在多層甲板上沿船寬方向設置單獨分開的上建艙室，這些單獨分開的艙室寬度均小于1/4B，根據IACS的舾裝數計算方法，對第二項中上建艙室的高度hi應只記及駕駛甲板上的甲板室，而忽略上甲板、A甲板、B甲板和C甲板上這些寬度小于1/4B的甲板室高度。因此，這種上層建筑形式將大大降低船舶的舾裝數，從而減少錨系泊設備的配置要求，有效地控制空船重量，節約能耗。
[0036]另外，上建艙室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風面積，減小空氣阻力，提高船舶的阻力性能指標。
[0037]該新型上層建筑頂層甲板艙室的中縱剖面處缺少連續的結構支撐，考慮到載荷的有效傳遞和結構的連續性，在每層甲板上兩甲板室分隔處設置如圖4所示的斜撐結構1，可以極大地增加結構強度，降低振動水平。
[0038]本實用新型的關鍵是該上層建筑形式，在多層甲板上沿船寬方向設置單獨分開的上建艙室，這些單獨分開的艙室寬度均小于1/4B，根據IACS的舾裝數計算方法，對第二項中上建艙室的高度hi應只記及駕駛甲板上的甲板室，而忽略上甲板、A甲板、B甲板和C甲板上這些寬度小于1/4B的甲板室高度。因此，這種上層建筑形式將大大降低船舶的舾裝數，從而減少錨系泊設備的配置要求，有效地控制空船重量和建造成本，節約能耗。
[0039]與現有技術相比，實用新型不僅可以有效降低船舶的舾裝數，從而減少錨系泊設備的配置要求，有效地控制空船重量，降低該船的建造成本，提高載貨量，還能同時兼顧船舶的布置要求，穩性、阻力性能，結構強度和振動水平，有利于提升該船型的推廣和運營，從而使其躋身優秀船型的行列。
【主權項】
1.一種船舶新型上層建筑艙室結構，其特征在于： 上建甲板室在各層甲板上分為至少2個單獨分開的甲板室，每個甲板室的寬度都小于船舶型寬的四分之一； 上建甲板室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風面積，減小空氣阻力； 同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度。2.如權利要求1所述的船舶新型上層建筑艙室結構，其特征在于:所述連接件為鋼筋、鋼管或者肘板。3.如權利要求1所述的船舶新型上層建筑艙室結構，其特征在于:在每 層甲板上相鄰甲板室分隔處斜撐結構（1)。4.如權利要求3所述的船舶新型上層建筑艙室結構，其特征在于：各層甲板上分為2個單獨分開的甲板室，在每層甲板上兩甲板室分隔處設置斜撐結構（1)。5.如權利要求4所述的船舶新型上層建筑艙室結構，其特征在于:所述斜撐結構（1)設于船舶的中軸位置。
【專利摘要】本實用新型涉及一種船舶新型上層建筑艙室結構，其特征在于：上建甲板室在各層甲板上分為至少2個單獨分開的甲板室，每個甲板室的寬度都小于船舶型寬的四分之一；上建甲板室室自下而上寬度逐漸減小，在保證布置的前提下降低上建橫剖面的迎風面積，減小空氣阻力；同一甲板上的甲板室之間采用連接件連接，加強整體剛性和牢固程度，減小上建的振動。與現有技術相比，實用新型不僅可以有效降低船舶的舾裝數，從而減少錨系泊設備的配置要求，有效地控制空船重量，降低該船的建造成本，提高載貨量，還能同時兼顧船舶的布置要求，減小船舶阻力，提高結構強度和減小上層建筑的振動，有利于提升該船型的推廣和運營，從而使其躋身優秀船型的行列。
【IPC分類】B63B9/00, B63B15/00, B63B3/48
【公開號】CN205150156
【申請號】CN201520826826
【發明人】徐蓉, 趙東國, 夏玉濤, 莫繼華, 高俊
【申請人】上海船舶研究設計院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年10月23日