船舶设计原理(第六章)型线设计

116.5上甲板上平面空间的规划第六章船舶总布置设计6.5 上甲板上平面空间的规划民用运输船舶上甲板上的平面空间主要被分配给货舱口和货舱口盖，上层建筑以及各类维持船舶正常运营所需要的舱面设备等。

上层建筑货舱口及货舱口盖6.5 上甲板上平面空间的规划一、货舱口的布置上甲板上的货舱口是货物垂向装卸的通道，位于货舱的上方。

货舱口的布置主要考虑货舱口的尺度和货舱口盖的布置。

货舱口尺度需要综合考虑货物品种、起货设备、舱口盖形式、船体总强度和抗扭强度等因素。

货舱口面积与舱底面积之比值，常称为货舱敞开系数。

货舱敞开系数可以用来表征货舱口的大小。

一般来讲，增大敞开系数对提高装卸效率有利，但对强度不利。

6.5 上甲板上平面空间的规划一、货舱口的布置●例如，杂货船的舱口宽度一般为0.4到0.6倍的船宽，也可根据定型舱口盖宽度来确定。

●例如，散货船应结合顶边水舱压载水量的需要确定舱口宽度。

●例如，集装箱船的舱口宽度可达到0.8倍的船宽。

●例如，有时可采用双列或三列货舱口来解决货舱盖过大过重的矛盾。

货舱口宽度增大，将削弱甲板的纵向强度，同时舱口盖的重量和成本均有提高。

货舱口宽度一般有如下规律。

集装箱船散货船1. 舱口宽度2. 舱口长度3. 货舱口盖的布置6.5 上甲板上平面空间的规划舱口长度从装卸上考虑应尽量长，但要需要留出起货机平台、桅屋以及堆放舱口盖所需的地位。

货舱口长度一般有如下规律。

一、货舱口的布置●例如，各舱口的长度，最好结合舱盖的片数来确定。

●例如，两端有起货设备的舱口，为避免起货作业的相互干扰，长度一般不小于12m 。

●例如，装载特大件的货舱，其舱口长度应根据承运的货种来确定。

1. 舱口宽度2. 舱口长度3. 货舱口盖的布置6.5 上甲板上平面空间的规划一、货舱口的布置货舱舱口盖是货舱区域甲板开口的关闭装置。

现代钢质海船上，传统的盖帆布的木质舱口盖近乎绝迹，绝大多数采用钢质舱口盖。

滚移式货舱口盖背载式货舱口盖折叠式货舱口盖1. 舱口宽度2. 舱口长度3. 货舱口盖的布置6.5 上甲板上平面空间的规划一、货舱口的布置舱口盖基本组成部分有盖板结构、密封装置、压紧装置、支承装置、限位装置。

116.12锚泊和系泊设备的布置第六章船舶总布置设计6.12 锚泊和系泊设备的布置本节课的主要内容有五个一是，锚泊设备概述二是，系泊设备概述三是，舾装数四是，锚泊设备的布置五是，系泊设备的布置6.12 锚泊和系泊设备的布置一、锚泊设备概述锚泊又称抛锚系留，是船舶的一种停泊方式。

根据船舶使用要求，锚泊设备主要可以分为三种。

●航行锚泊设备，大多数船舶均配备，需按船级社规范进行配置。

●定位锚泊设备，常用于起重船、打捞船、潜水作业船、各种非自航挖泥船、钻探船等需要定位作业的船舶●深海系留锚泊设备，常用于海洋调查船、海洋测量船等需要在深水进行系留作业的船舶。

6.12 锚泊和系泊设备的布置一、锚泊设备概述航行锚泊设备又称为临时锚泊设备，供船舶在锚地、港口或遮敝水域内等待泊位或潮水时临时停泊之用。

因此，航行锚泊设备并非设计成供船舶在恶劣天气中处于完全开敞的远离海岸的水域中，或在行进或漂移中系住船舶之用。

在上述条件下，船舶特别是大型船舶上锚泊设备所承受的巨大负荷，会使得设备的某些部件损坏甚至丢失。

6.12 锚泊和系泊设备的布置一、锚泊设备概述定位锚泊设备和深海系留锚泊设备是在作业时需要控制船位，需要根据作业水域水深和环境条件配备的专用锚泊设备。

定位锚泊设备和深海系留锚泊设备需要根据计算得到的风、海流及波浪等环境力的大小来进行设计，本节课程不再展开介绍，详情可参考相关的文献和设计手册。

对于民用运输船舶，主要考虑的是航行锚泊设备。

在设计中，航行锚泊设备的选择与布置需要满足规范的最低要求。

一、锚泊设备概述6.12 锚泊和系泊设备的布置按在船上所处的位置，锚泊设备又可分为首部锚泊设备和尾部锚泊设备。

民用运输船舶一般不设尾部锚泊设备。

锚泊设备一般是由锚、锚链、锚链筒、掣链器、起锚机、锚链管、锚链舱和弃锚器等几部分组成。

1—锚2—锚链3—锚链筒4—导链滚轮5—掣链器6—锚机7—锚链管8—锚链舱9—弃锚器一、锚泊设备概述6.12 锚泊和系泊设备的布置其中，锚的种类繁多，分类方法也并非十分严格。

116.4主船体内主要船舱的布置第六章船舶总布置设计6.4 主船体内主要船舱的布置在将主船体内的体积空间从几何上划分为多个围蔽空间之后，我们需要进一步在划分好的体积空间中，布置不同功能用途的船舱。

对于民用运输船舶而言，主要船舱包括货舱、机舱、压载水舱、油水舱等。

在船舶总布置设计中，保证货舱舱容是设计的出发点。

货舱压载水舱机舱6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置民用运输船舶的货舱和机舱主要被布置在船舶的中部舱，即双层底内底板之上，上甲板之下，尾尖舱舱壁之前，防撞舱壁之后。

货舱布置工作主要包括货舱形式，货舱数和货舱舱长的确定。

设计时应保证尽可能大的货舱舱容和尽可能均匀的横舱壁间距。

具体货舱布置设计时，还需要考虑规范和法规以及货物装卸的要求等。

货舱形式货舱数机舱6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置1.考虑规范和法规的要求各类运输船舶货舱的具体分舱要求各不相同，但必须满足规范和法规的相关要求。

●例如，民用运输船舶的横舱壁数量需要满足规范所规定的最少舱壁数。

●例如，当散货船大于150m，装载密度大于1吨每立方米的干货时，破舱稳性应满足任一货舱破损进水的要求。

●例如，为防止油船海损造成海洋环境污染，油船的货油区横剖面结构、货油舱舱长及单舱容积需要满足MARPOL和我国法规的具体规定。

6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置2.考虑货物装卸的要求（1/3）货舱的形式、尺度以及货舱口的大小，必须考虑货物的性质以适宜于货物的装载和卸载。

●例如，对散货船货舱进行分舱时，需要考虑货物的合理配载，防止船体产生过大的弯矩和剪力。

●例如，主要用于装运谷物和煤炭的散货船，一般以均匀舱长来布置。

●例如，谷物和矿砂兼运的散货船，为了不使装矿砂时重心过低，初稳性过大，可采用长短舱组合的布置方式。

长舱装谷物，短舱装矿砂，这样不致在载运矿砂时因重心过低而引起剧烈的横摇。

6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置●例如，集装箱船货舱数目和长度与集装箱布置有关，其货舱舱长是根据集装箱及导轨布置而定的。

5000t江海直达船——船舶设计原理课程设计书型线设计部分指导老师：刘卫斌学生姓名：韩全生学号：012006024308院系班级：船海0606班完成日期：2009年6月14日1.补全主尺度根据母型船舶型线图和相关数据可知，母性船的比例为1：50，设计吃水为T=5.8m，因此作出水线5800，并从半宽水线图中量取设计水线长为LWL=105.2m。

从纵剖线图中量取船舶总长为LOA=102m，垂线间长LPP=102m（站距5.1m，共20站）。

型宽B=17.5m，型深D=7.6m。

梁拱（中站面甲板边线与甲板中心线高度之差）为0.25m，首舷弧（甲板中心线首端与最低点高度差）为0.30m，尾舷弧为0.12m2.横剖线面积曲线横剖线面积曲线是以船长为横向坐标，设计水线下各横剖面面积为竖向坐标所绘制的曲线，1.首先作出5800水线，根据横剖面图，用CAD自带量取各站在设计水线下的面积。

所得面积数据如下（单位m2）2.根据所得横剖面面积数据，以船长为横坐标，以各站面积为纵坐标画横剖线面积曲线（横坐标以m为单位放大20倍，纵坐标以m2为单位放大4倍，方便画图以及观看）图如下：3．横剖线面积曲线的物理意义①横剖线面积曲线与横向坐标轴所包围的面积等于设计水线以下船的排水体积；；②横剖线面积曲线的丰满度系数等于船在设计水线下的纵向菱形系数CP③横剖面面积曲线与横向坐标轴所围的面积的形心横向坐标，等于船的浮心纵向坐标X；b ④曲线的最大纵坐标值代表最大横剖面面积A MAX；4.根据横剖线面积曲线求各项参数同时.由形心得船舶浮心纵向坐标X b=0.9082m（船中靠前）5.原船主尺度完整数据如下总长：110m垂线间长：102m设计水线长：105.2m型宽：17.5m型深：7.6m设计吃水： 4.5m结构吃水： 5.8m排水量：8855.7t浮心纵向坐标：0.9115m（船中靠前）梁拱高：250mm艏舷弧：300mm艉舷弧：120mm肋距：#10-#140：0.7m；其他区域：0.6m6.根据1-CP法增加船舶排水量＆X=（1—X）＆CP/（1—CP）＆CP=10%CP然后根据书本介绍1-C P法进行改造，改造后图如下：同理量取改造后排水量为9232.3t，增加6.1%，误差0.5%以内。

116.3主船体内体积空间的垂向划分第六章船舶总布置设计6.3 主船体内体积空间的垂向划分一、甲板的布置对主船体内体积空间的垂向划分，主要是通过设置甲板、平台和双层底来实现的。

甲板是船体的重要构件，是船舶结构中位于内底板以上的平面结构，用于封盖船内空间,并将其水平分隔成层。

甲板的布置主要从层数和层高两方面考虑。

6.3 主船体内体积空间的垂向划分一、甲板的布置1.甲板层数的确定船舶甲板层数的确定，主要从装载所需要的甲板布置地位和使用要求考虑。

某客船●例如，散货船、油船、集装箱船、矿砂船、运木船、小型货船、拖船、渔船以及许多内河船等多采用单层甲板。

●例如，中、大型多用途船等多采用双层甲板。

●例如，滚装船和车客渡船等多采用多层甲板。

●例如，客船可以有双层、三层甚至多层甲板。

6.3 主船体内体积空间的垂向划分一、甲板的布置对于民用运输船舶，主体部分的甲板层高主要根据货物种类以及作业条件等使用要求而定。

某车客渡船某多用途船2.甲板层高的确定某客船6.3 主船体内体积空间的垂向划分二、平台的布置平台是指局部的水平分隔。

平台的设置主要是出于充分利用空间的考虑，以便在有限的空间内增加布置地位。

舵机舱平台机舱平台首尖舱平台需要注意的是，设置平台时要考虑纵向水平构件的连续性，特别是位于船中处，长度又较大的平台，更应注意间断处过大的应力集中问题。

6.3 主船体内体积空间的垂向划分三、双层底的布置双层底，一般是指船底板、内底板及其骨架组成的船底结构和空间的统称。

双层底的设置，主要是为了提高船舶在触礁或搁浅等海损事故时的抗沉能力以及船舶的纵向强度。

同时，还可作为燃油、淡水储存舱或压载水舱等。

无论是从安全性角度考虑，还是从使用角度考虑，船舶都应该设置双层底。

双层底某大型油船某散货船6.3 主船体内体积空间的垂向划分三、双层底的布置对于双层底的布置，船舶法规和规范有相关的具体规定。

●例如，对于客船和500总吨及以上的货船应设置双层底，且在适应船舶设计及正常作业的情况下，该双层底应尽实际可能自防撞舱壁延伸到尾尖舱舱壁。

船舶设计课程设计指导老师：刘卫斌班级：船海0701姓名：张帅学号：U200712588一、 “1-Cp ”法改造。

（1） 通过计算得到母型船横剖面面积曲线在型线图中，输入area 命令，选择从0站到20站各站区域，获得各站横剖面面积，制作excel 表格绘图。

表格如下：其中原坐标对用于在AUTOCAD 中绘制横剖面面积曲线。

（2）通过area 命令求Cpf和Caf，计算δX=()X -1a ,而()CCpfpfa -=1/δ， 列出表格，连同之前得到的数据如下。

（3）由以上δX 在无因次横剖面面积曲线上平移。

计算“1-Cp ”法后0581.0Cp =δ，满足前述Cp 增大6%的要求，“1-Cp ”法改造成功。

二、改造浮心位置——迁移法（1）保持Cp 不变，仅移动型心位置，将横剖面面积曲线向前或向后推移，保持曲线下面积不变，使曲线型心总坐标向船尾方向移动1%L 。

步骤如下：1） 作出横剖面面积曲线形心B 02） 作KB 0垂直于水平轴，BB 0垂直于KB 0，使BB 0=1%，连接KB3）过每站作垂线与原横剖面面积曲线相交，同时过每站作平行于KB的斜线4）依次由各站所作垂线与横剖面面积曲线的交点引垂线分别与斜线相交。

5）顺次连接各交点，即得到新的横剖面面积曲线。

改造数据及横剖面面积曲线如下（2） 以L/2处为坐标原点，分析迁移前后无因次横剖面面积曲线形心纵坐标；迁移前Xb= 2.43m ，迁移后Xb ’= 1.55m 。

垂线间长104.1m ，则迁移前后%934.01.104x x x 'b b =-=bδ（3） 改造前后，面积曲线下面积分别为迁移前：A 1= 37385.4922 迁移后：A 2= 37386.3928%0024.0121A =-=AAA δ由此知迁移前后排水体积保持不变。

三、 面积曲线改造后型值的产生新船Cm 与母型船相同，则新船方形系数Cb 也已满足要求，此时新船的各主尺度保持不变。

116.6上甲板上主要上层建筑的布置第六章船舶总布置设计6.6 上甲板上主要上层建筑的布置本节课的主要内容有两个一是，上层建筑的主要形式二是，上层建筑布置的一般原则一般来讲，上层建筑是指上甲板以上各种围蔽建筑物的统称。

上层建筑可以用来设置各种用途的舱室，例如生活舱室、工作舱室、储藏室和机电设备舱室等。

在总布置设计中，对上层建筑的区划与布置是指对其形式、尺度、层数、外部造型及内部各舱室的划分和布置等多方面的工作。

首楼一、上层建筑的主要形式船楼是指在上甲板上伸至两舷或距舷边的距离小于4%船宽的上层建筑。

依其在长度方向上位置的不同，船楼又可分为首楼、尾楼及桥楼。

桥楼常见于老式货船，现代货船已不多见。

6.6 上甲板上主要上层建筑的布置上层建筑主要有船楼和甲板室两种。

因船楼与主体有同样宽度，其优点是增加了内部容积和有利于舱室布置。

如果船楼的结构强度和封闭条件符合载重线公约关于封闭上层建筑的条件时，船楼作为储备浮力对稳性有一定的贡献，从而有助于提高船的安全性。

尾楼桥楼6.6 上甲板上主要上层建筑的布置一、上层建筑的主要形式甲板室是指侧壁从船两舷向内缩进，船侧留有外走道的上层建筑，多为现代大型船舶所采用。

外走道的设置，方便于人员在甲板上的首尾通行、上下船方便，还有利于乘客在外走道观赏风光。

甲板室甲板室甲板室6.6 上甲板上主要上层建筑的布置二、上层建筑布置的一般原则船舶上层建筑的布置，应根据船的使用要求和特点来确定。

下面就设计时的一般原则作简单说明。

某邮轮某半潜船某散货船二、上层建筑布置的一般原则首楼的设置主要是考虑船迎浪或斜迎浪航行时减少甲板上浪。

甲板上浪严重将威胁到甲板上船员、设备和甲板开口封闭装置等的安全。

因此，载重线法规对船首的最小高度有明确的规定。

6.6 上甲板上主要上层建筑的布置首楼甲板的尺度还应满足锚泊和系泊设备及其它设备布置地位的需要。

1. 首楼的布置2. 中尾部上层建筑的布置3. 机舱棚的布置4. 层数与层高5. 舱室划分6. 外观造型23160751875200 2.080.609 1.6030.0129100100100b b wf L L L L h C C d =−+×+−− bh 为船L 为船b C 为方wf C 为前1d 为最二、上层建筑布置的一般原则6.6 上甲板上主要上层建筑的布置首楼有长首楼和短首楼之别，一般运输货船通常设置短首楼。