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国内航行海船建造规范 (2006),第2篇 船体,主要内容,中国船级社规范体系 国内航行海船建造规范船体结构简介 船体结构规范原理 国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别 船体结构规范应用中注意的若干问题,1.1 中国船级社及其主要业务 1.1.1中国船级社及其服务宗旨 中国船级社（CCS）是从事船舶与海上设施入级服务的独立、公正的组织。 CCS的服务宗旨是：对船舶、海上设施、集装箱以及相关的工业产品提供合理和安全可靠的技术规范，并通过CCS独立、公正和诚实的入级、认证和技术服务，为交通运输、海上开发及相关的制造业和保险业服务，为促进水上人命和财产的安全与保护海洋及其他环境服务。,1.中国船级社规范体系,1.1 中国船级社及其主要业务 1.1.2中国船级社主要业务 入级服务：提供船舶、造船、海上开发、相关工业产品制造业、保险、金融以及其他有关业界普遍接受和认可的合理标准入级规范，并依照此规范，在船舶设计中进行审图、在建造中和建造后进行检验，以确认船舶符合入级规范的要求，并独立签发入级证书。 法定服务：接受船旗国政府的授权，按照船旗国政府的要求进行法定服务，以确认船舶满足国际公约或/和船旗国有关法规的要求，并签发法定证书。 其他服务：鉴定检验、公正检验等,1.中国船级社规范体系,1.中国船级社规范体系,1.1 规范体系,CSA,CSAD,1.中国船级社规范体系,1.2 规范支持系统指南(以CCS发布有效文件为准),1.中国船级社规范体系,1.3 规范支持系统计算评估软件（COMPASS）,1.中国船级社规范体系,1.3 规范支持系统计算评估软件（COMPASS）,1.中国船级社规范体系,1.3 规范支持系统计算评估软件（COMPASS）,1.中国船级社规范体系,1.3 规范支持系统计算评估软件（COMPASS）,1.中国船级社规范体系,1.3 规范支持系统计算评估软件（COMPASS）,返回,2.1 编制原则 以2006钢质海船入级规范第2篇船体为基础。 总体章节的框架保持与 2006钢质海船入级规范第2篇船体相一致。 评估IACS统一要求和IMO有关规定对中国国内航行船舶的适用性和必要性，在保证相当的安全水平的前提下，作适当的调整。,2.国内航行海船建造规范船体结构简介,2.2 适用范围 适用于国内航行船长20m及以上的钢质海船。 适用于新船。规范生效前建造的船舶，原则上应继续符合其原先适用的规范要求。重大改建船舶，改建部分及其相关部分应适用新规范。对船舶的舯剖面图或等效结构图已批准的船舶，仍应适用原规范。 除另有指明外，不适用于军船、木质船、游艇、高速船、小水线面船、帆船和渔船。,2.国内航行海船建造规范船体结构简介,2.2 适用范围 如船舶涉及冰区航行、设置蒸汽控制系统、设置货物冷藏装置、具有轮机自动化控制系统，尚应符合CCS钢质海船入级规范相关要求。 对具有特殊型式、特殊功能或特殊用途的船舶，尚应符合CCS钢质海船入级规范第8篇的相关补充规定。 船舶的材料与焊接，应符合CCS材料与焊接规范的要求。,2.国内航行海船建造规范船体结构简介,2.国内航行海船建造规范船体结构简介,2.3 主要内容 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。 国内航行海船建造规范第2篇船体主要依据船体结构形式的不同进行分类，将各船型的要求分述于各章之中，如干货船、油船、散货船与矿砂船、集装箱船、滚装船等。 其他特殊船舶制定独立的规范，如散装化学品船、液化气体船、高速船、浮船坞等。,2.国内航行海船建造规范船体结构简介,第1章 通则,第3章 舾装,第4章 航行冰区的加强,以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。,以第2章为基本共性要求，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。,第5章 双壳油船 第6章 单壳油船 第7章 集装箱船 第8章 散装货船 第9章滚装船、客船、客滚船与渡船 第10章 拖船 第11章 近海供应船 第12章 驳船 第13章 起重船 第14章 挖泥船 第15章 半潜船 第16章 矿砂船,2.3 主要内容,第2章 船体结构,2.国内航行海船建造规范船体结构简介,国内航行海船建造规范 2006版,油船结构强度直接计算指南 2003,集装箱船结构强度直接计算指南 2003,散货船结构强度直接计算指南 2003,船体结构疲劳强度指南 2001,规范要求,直接计算 要求,疲劳强度评估,海虹之彩 (COMPASS-Rules) 船体结构规范计算程序 COMPASS_SRH31 大开口船总纵强度计算程序 COMPASS_SRH35,海虹之彩 (COMPASS-Structure),海虹之彩 COMPASS-Fatigue),CCS结构规范和主要指南以及软件,返回,3.船体结构规范原理,3.1 目标安全水平 在船体结构预期设计寿命期间内，建立规范要求，以减小结构失效的风险。 （1） 设计寿命 船舶在正确的操作和维护下，可使船舶在预期20年设计寿命期间内保持生命、环境和财产的安全。 （2）环境条件 基于整个设计寿命期间航行区域相应的波浪状态，即统计波浪散布图考虑结构强度设计。 （3） 结构安全 结构强度船体结构设计应能满足预定的装载工况，并能经受设计寿命期间内的环境条件。 结构防护涂层与防腐保护系统。 腐蚀增量为保证船舶营运寿命，应在结构强度计算中考虑增加足够的腐蚀增量。,3.船体结构规范原理,3.2 制定依据与过程 3.2.1 依据 船体结构强度理论 营运经验 科研成果 IMO、IACS的有关公约、规则、决议、统一要求，以及中国政府有关的法定要求的适用部分。 3.2.2 过程 初稿广泛征求意见 评审稿CCS技术委员会或分委会 审定稿报CCS总部批准 颁布CCS总裁签署,3.船体结构规范原理,3.3 载荷要求,载荷分类,3.船体结构规范原理,3.4 强度能力,船舶的船体结构是由一系列的板、主要支撑构件和次要支撑构件所组成的薄壁结构，为了保证船体结构的安全性，船体结构规范根据长期营运经验和经典力学原理，从以下几方面来确定结构尺寸的最低要求： 设计载荷（要求）：外部海水和内部的货物、压载水、燃油、设备、运动惯性载荷以及自身结构重量等； 强度及标准（能力）：设计载荷所对应的结构分析模型的强度计算公式和计算方法以及相应的强度标准，可分为三类： 1）屈服强度及其许用应力：如船体梁模型和承受侧向压力的板格以及单跨梁等的应力计算。 2）屈曲强度及其临界应力：如受压受剪板格以及受压骨材的应力和临界应力计算，构件剖面尺寸的比例要求。 3）疲劳强度及其累计损伤度（疲劳寿命）：结构连接节点的疲劳累计损伤度计算。 3. 简单的经验公式：与载荷和强度参数无确切的直接关系，取决于船舶长期营运和设计与建造经验。 4. 腐蚀余量。,3.船体结构规范原理,3.4 强度能力,3.船体结构规范原理,3.5 规范技术要求,船级社主要依据长期营运经验和经典力学原理，主要从以下方面着手制定船体结构入级的技术标准： 结构尺寸船体结构板材的厚度/宽度、船体结构型材的构件连带板剖面模数/惯性矩/剖面积、构件腹板/面板的比例、主船体梁剖面模数和惯性矩； 结构布置结构形式、骨架形式、主要构件/次要构件的间距、开孔、主要构件的防倾肘板和加强筋等； 构件连接端部连接与肘板、交叉穿过连接、过渡与连续等； 材料和材料保护钢级选择原则以及高强度钢、铝合金、不锈钢等特殊材料的使用，涂层和电化的防腐等； 焊接焊缝形式、焊缝尺寸包括焊缝强度等。,3.船体结构规范原理,3.5 规范技术要求,结构规范构件尺寸的基本公式,承受侧向压力的板 （板格弯曲）,承受横向压力的骨材 （单跨梁）,C根据板格边界条件所确定的系数，等间距扶强材取15.8； ka板格长宽比修正系数； s扶强材间距；p设计侧向压力； tk腐蚀、磨耗等因数的增加值； 板格中心处的许用弯曲应力。,m根据载荷分布形式和两端边界条件所确定的系数； 许用弯曲应力，考虑可能的轴向应力； s扶强材间距；p设计侧向压力；扶强材跨距。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 1 章 通 则 第8节 结构布置 本节依据国内航行海船法定检验技术规则第3篇至第5篇编写，主要区别如下： 客滚船滚装甲板（舱壁甲板）以下的通道的布置和水密性 依据国内法规，不要求所有通向舱壁甲板以下处所的通道口的最低点至少应高出舱壁甲板2.5m 。,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 1 章 通 则 第8节 结构布置 首部干舷甲板及防撞舱壁前舱室的布置 首部干舷甲板及封闭上层建筑（如设有）的布置按国内法规载重线对最小船首高度的要求，不采纳1988议定书修正案。,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 1 章 通 则 第8节 结构布置 锚链管和锚链柜 依据国内法规，不纳入载重线公约1988议定书修正案对锚链管和锚链柜的有关密性要求。,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 1 章 通 则 第8节 结构布置 检查通道布置 依据国内法规，不采纳经修订的1974年国际海上人命安全公约第 II-1/3-6条规定及相应的检查通道技术规定 。,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 1 章 通 则 第8节 结构布置 船员安全通道 依据国内法规，不采纳1966年国际载重线公约1988年议定书修正案附件B的附则I第25-1条设置船员安全通道。,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,返回,第 1 章 通 则 船首甲板小舱口盖 IACS UR S26 船首露天甲板小舱口盖的强度和锁紧 不采纳 IACS UR S26 船首露天甲板小舱口盖的强度和锁紧,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 1 章 通 则 船首甲板装置和设备 IACS UR S27船首甲板装置和设备的强度要求要求 在第3章舾装中仅采纳了 IACS UR S27 中的有关船首甲板锚机固定的强度要求 。不采纳其他要求，如，空气管、通风筒等。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 2 章 船体结构 第2节 总纵强度 设计静水弯矩和设计静水切力 计算工况中，不考虑散货船协调附加标志 BC-A、BC-B 或BC-C规定的工况 以及进水状态工况。 船舶在海上交换压载水过程 不考虑船舶在海上交换压载水过程中的典型工况 。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 2 章 船体结构 第20节 舱口和舱口盖 舱口盖直接计算 直接计算时所用的舱口盖载荷、许用应力和许用挠度，按载重线公约1988议定书的技术要求，不采用最新的载重线公约1988议定书修正案要求。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 3 章 舾装 船首甲板锚机固定的强度要求 采纳 IACS UR S27中的锚机固定的强度要求。对所有船长80m及以上的船舶，距夏季载重线以上高度小于0.1L或22m，取小者，露天甲板上位于距船首0.25L区域内的锚机固定的强度要求。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 4 章 航行冰区的加强 航行冰区加强 航行冰区加强属船东自愿申请的入级附加标志技术要求，如国内航行船舶考虑冰区的加强，应符合CCS钢质海船入级规范第2篇第4章的适用规定。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 5 章 双壳油船 IACS 双壳油船共同结构规范 共同结构规范适用国际航行的入级船舶（CSA），不考虑对国内航行的双壳油船适用。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 8 章 散货船 本章内容不采纳以下IACS有关要求： IACS 散货船共同结构规范；（适用国际航行的入级船舶（CSA） IACS URS17 进水状态下的总纵强度； IACS URS18货舱进水状态下的水密槽形横舱壁的强度； IACS URS20考虑货舱进水时的货舱许用装载量； IACS URS25散装货船协调附加标志与相应设计装载工况； IACS URS28设置首楼的要求。 采纳IACS URS 21（Rev.1 June 2002）货舱舱口盖尺寸的确定。,返回,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,第 16章 矿砂船 抓斗加强 不考虑按IACS散货船共同结构规范的方法，对货舱内底进行抓斗加强。 设置首楼 可不必按IACS UR S28要求设置首楼。 货舱舱口盖 货舱舱口盖按第2章第 20 节 舱口和舱口盖 要求，不必按IACS UR S21要求。,4.国内航行海船建造规范与钢质海船入级规范主要区别,返回,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.1 明确规范要求的适用范围 船型 船长 其他 5.2 理解规范要求基本理论依据和前提条件 载荷条件 强度类型（屈服、屈曲、疲劳）与标准 强度级别与力学模型 构造布置 骨架形式,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.3 规范要求与直接计算的关系 规范构件尺寸要求一般是作为基本的最低要求。直接计算是在其基础上作进一步的强度评估，根据评估结果，作适当的加强，原则上不能作为降低规范构件尺寸要求的依据。 板材和骨材、加强筋等次要构件必须满足规范构件尺寸的要求。 面对各种新颖结构形式和构造布置的船体结构，鉴于结构规范的局限性（营运经验），即超出规范适用范围的船体结构，可以采用直接计算方法处理。 直接计算法是对规范要求的补充和完善。,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.4 理解规范各条款要求之间的逻辑关系 同时满足，取其大者 完全替代，仅取其一 5.5 注意把握规范要求中是基于计算值还是基于实取值 5.6 注意计算公式中骨材间距取值不得小于骨材的标准间距,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.7 计算中正确使用L、d、Cb,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.8 强力甲板,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.9 构件尺寸过渡注意结构布置是否变化,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.10 船中最小剖面模数在船中0.4L区域内应保持不变,甲板和船底处的最小剖面模数,在船中0.4L范围内保持不变,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.11 船中0.4L区域连续的舱口围板必须计入剖面模数,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.12 总纵强度审核流程,第1步：基本条件,甲板和船底处的最小剖面模数,船中惯性矩,船长L65m,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.12 总纵强度审核流程,第2步：屈服强度,甲板和船底处的弯曲应力,舷侧外板上的剪切应力,纵舱壁板上的剪切应力,设计者提供许用值,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.12 总纵强度审核流程,第3步：屈曲强度,船长L90m,弹性屈曲压应力E,弹性屈曲剪应力E,弹性屈曲压应力E （无转动）,弹性屈曲压应力E （扭转）,弹性屈曲压应力E （腹板）,临界屈曲压应力c,临界屈曲剪应力c,工作剪应力c,工作压应力c /,板格,纵骨,设计者提供许用值计算,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.12 总纵强度审核流程,第4步：大开口船的弯扭强度,第7章集装箱船第2节的要求,符合大开口船条件,根据设计者提供的许用静水弯矩计算,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.12 总纵强度审核流程,第5步：装载条件,中拱,中垂,经第24步审核后的许用值,各工况装载计算,5. 船体结构规范应用中注意的若干问题,5.13 计算压头 h (m) p =g h p=0.72×9.81×h （kN/m2） =7.06h （ kN/m2 ）,压力,密度,计算压头,重力加速度,谢谢！,
