船舶结构规范设计

船舶结构规范设计王天霖第一部分课程简介了解船舶规范设计的概念熟悉船舶入级规范制作船体结构规范计算书船体结构设计已知条件：主要任务：完成工作：已知条件在船舶总体设计初步完成后进行，此时已经确定条件：主尺度型线图总布置图和按设计任务书对结构的要求（船舶用途、航区、装载情况、建筑形成、甲板层数、主要设备及使用要求等）主要任务确定整个船体结构设计的原则，如选择材料、骨架形式、肋骨间距、分析结构质量对经济性的影响。解决结构设计中的主要技术问题，确定构件的尺寸和连接方式，同时应充分考虑结构施工的可行性。提出船体主要钢料预估单，并为总体设计提供船体钢料的质量重心资料。完成工作船体主要构件计算书；中剖面图；基本结构图；首、尾结构图；首尾柱结构图；甲板平面图；肋骨型线图；外板展开图；主舱壁结构图；主机座结构图；尾轴架结构图；主机座和推力轴承座结构图；甲板室和上层建筑结构图；舱盖结构图和强度计算书；通风筒、空气管和排水口布置及结构图等。

结构设计解决的主要矛盾强度与质量的矛盾：结构与工艺性的矛盾：结构与使用性的矛盾：船体结构强度与质量的矛盾

保证船体结构具有足够的强度、刚度和稳定性是设计者应首先考虑的问题。但这并不是说构件选得愈大、愈坚固愈好，强度过剩会造成质量增加，钢材消耗多，建造成本提高并减少船舶载运能力。我们希望在保证船体结构满足强度、刚度和稳定性的前提下，力求减轻结构质量，节约材料，降低成本，提高船舶的营运经济性。

结构与工艺性的矛盾在结构设计时，还必须考虑到结构工艺性要求。好的结构工艺性包括：考虑到船舶所有部位的装配和施焊的可能性；尽可能扩大分段建造范围，缩短造船周期，改善作业条件，提高造船质量；尽量简化零部件结构，减少规范品种，尽可能采用标准件；尽量减少零部件的曲线外形，结构上的开孔、切角等应符合标准尺寸或常取尺寸；考虑船体结构维修与保养的可能性与方便性等。

结构与使用性的矛盾结构布置与构件尺寸要符合使用要求。例如货船的结构布置要便于装卸货物；旅客及船员住舱应有足够净空高；支柱的布置应不妨碍总体布置及机器设备安装的要求等。因此结构设计要与总体、轮机和设备的设计密切配合，树立整体观念，保证船舶各方面都有良好的性能。此外，根据使用要求在选取构件尺寸时要合理地考虑锈蚀、磨损余量及其他特殊加强，以降低维修费用和提高使用年限。结构设计的方法计算设计规范设计计算设计定义：船体结构的计算设计是根据结构力学的原理来确定满足强度、刚度和稳定性要求的船体结构布置及构件尺寸。发展：电子计算机技术的发展，给计算设计提供了迅速有效的工具，加之结构优化设计理论的发展，结构的计算设计将有较大的发展。军船：对于设计技术要求较高，对结构质量控制严格的军用船舶，只能用计算设计。

计算设计局限性依赖经验：目前，船体结构的计算设计必须辅之以经验设计才能完成。这是由于船舶结构设计的计算方法还不完整，计算设计一般只能在船舶中部的结构设计中实现，对于首、尾这些复杂部分还需参考型船进行设计。工作量巨大。规范设计定义：规范设计是指按照有关部门颁布的规范来进行船体结构的布置及构件尺寸的确定。特点：规范根据以往的经验，且统计分析了大量型船资料和实船测量资料，并辅之以日趋发展的结构力学计算方法，总结出一系列的规定和经验公式，作为新船船体结构设计的依据。利用规范设计船体结构能比较方便地确定构件的布置与尺寸。目前，民用船舶一般都采用规范设计。建造规范的产生、发展和作用18世纪40年代以前，所有的船舶都凭经验建造，也经历了带有巨大损失的尝试。后来，通过对建造实绩和航行经验的总结与提高，逐渐形成了造船所应遵循的规范。1723年俄罗斯政治家—彼得大帝颁布了“关于按照新的船样建造河船”的条例。在此条例中规定了船体的基本构件。—规定建造规范的初步措施1760年成立了世界上第一个船级机构—英国劳氏船级协会。起初，船级协会的主要工作是制订船舶登记册，载有关于入级船舶的船体和轮机状况。1835年才出现第一本船级协会颁布的《建造规范》，该规范系英国劳氏船级协会出版。1855-《铁船规范》；1888年-《钢船规范》。主要的船级社中国船级社（CCS）美国船检局(ABS)英国劳氏船级社(LR)德国劳氏船级社(GL)日本海事协会(NK)法国船级社(BV)挪威船级社(DNV)意大利船级社(RI.N.A)俄罗斯船舶登记局(RS)韩国船级社（KR）船级社主要职责规范监督船的建造允许船舶正式“入级”办各种国际协定所要求的证书对使用中的船舶作定期检查，以确定这些船是否仍保持在“级”内。共同规范2006年4月1日，国际船级社协会(IACS)油船和散货船共同结构规范(CommonStructureRule，CSR)正式实施。该规范应用了当前船舶科学发展前沿的新技术、新材料、新理念。CSR对船舶强度的评估范围，较传统的有很大延伸。CSR规范首次明确区分了净尺寸和腐蚀增量，同时考虑了船舶的服务、极限、疲劳、破损4种有限状态，应用了以载荷为第一设计准则的力学理论公式，是一套符合基于目标型标准的规范体系。满足国际海事组织对于船舶使用寿命的更高要求是CSR的目的之一。共同规范的影响所有IACS的成员将贯彻CSR，从而可以有效避免竞争导致协会成员降低技术标准的可能。CSR要求增加船舶关键部位的钠材厚度，造船成本的增加，致船舶的运费收入减少。对于船舶维护，CSR提出了更高要求，这会导致船舶的维护成本上升。从长期来看总的成本却不见得增加，因为适当的维护可以有效降低船舶修理的次数，缩短修理的时间，从而提高船舶的实际运营效率。船体规范设计的局限性规范制订中某些不合理因素限制了新型结构设计的合理性不断诞生的新型船舶无法依据规范进行结构设计造船新材料的问世也使得原有规范不能适用规范法设计的基本步骤调查分析：根据对母型船的调查研究和所设计船的特殊要求，分析所设计船的船体强度要求，选择合适的建造规范。结构形式：根据型线图和总布置图，绘制中剖面图、基本结构图和肋骨线型图等草图，并进行结构构件的初步布置。结构尺寸：按规范计算船体主要构件的尺寸，边计算、边绘图、边完善初始的结构布置方案。船舶规范设计流程图建造规范的选用在结构设计之前所要做的准备工作：首先要根据设计船的建造材料、航行区域及类型等选择合适规范。规范一经确定，还要检验所设计船是否满足该规范的适用范围。

规范基本上是船舶建造经验和航行经验的总结，现有规范不可能脱离已有的造船实践，这也是应用现有规范的最大局限性。我国《钢质海船入级规范》规定适用于该规范的范围：船长从20m到300m焊接结构的钢质海船主尺度比值范围：

L/D<17;B/D<2.5;Cb>0.6船体构件的材料级别和钢级温度的降低(甚至在常温上)，低碳钢的断裂方式也可由“正常的”韧性转变为脆性。钢材可根据断裂的起始、扩展和止裂的性质来表征。我国《规范》将一般船体结构划分为A、B、D、E等四个钢级。在常温下，当船长大于等于90m时，船体结构用钢应符合表1要求。当船长小于90m时，船体结构用钢一般可以使用A/AH钢级。为了防止断裂，全船不同部位的船体构件按其所承受的应力情况分为3个类别，即次要类、主要类和特殊类。钢种级别选取船体构件材料级别结构布置的一般原则和规定结构合理布置，将直接影响船体结构的强度、重量及工艺性等。一般原则：结构的整体性原则：受力的均匀性和有效传递原则：结构的连续性和减少应力集中原则：局部加强原则：基本规定：

各规范对结构布置都有一些具体规定。骨架型式的选择（横，纵，混）结构整体性原则在结构设计时，首先应遵循的基本原则是，有关构件应布置在同一平面内，以组成封闭的整体框架结构共同承受载荷的作用。例如，甲板纵桁—横舱壁竖桁—内龙骨或底纵桁，甲板纵骨—横舱壁垂直防挠材—内底纵骨、船底纵骨，肋板—肋骨—横梁，舷侧纵桁—横舱壁水平桁—纵舱壁水平桁等。

受力的均匀性和有效传递原则

结构构件的布置要尽可能均匀，以避免构件规格太多或是造成材料的浪费。结构应保证某一构件承受外力后，能有效地将力传递到邻近的结构构件上，以避免某一单独的结构构件承受外力。

（例如，支柱的上下端应固定在纵、横强骨架交叉的节点上，并且上下支柱应尽可能布置在同一垂直线上，使支柱所承受的力能有效地传递给甲板及船底结构；当甲板或船底为纵骨架式时，舷侧普通肋骨的端部应以肘板与邻近的甲板及船底纵骨相连；当舷侧采用普通肋骨与强肋骨的交替建造时，一般应设舷侧纵桁，使普通肋骨承受的载荷，能通过舷侧纵桁传递给强肋骨。）结构的连续性和减少应力集中原则

构件的布置应力求保证其连续性，尽可能避免构件突然中断。

必须保证尽可能多的主要纵向构件连续贯通至首、尾，如有困难，纵向强骨架应中断在横舱壁或横向强骨架上，并在横舱壁的另一边，设置至少延伸二个肋距的肘板。在同一船体横剖面内，不允许有超过1/3的甲板纵骨或船底纵骨中断，也不允许有大于二根的甲板或船底纵向强骨架间断，纵向构件中断的剖面彼此至少相距二个肋距，并要特别注意在大开口处的船体剖面上和高度应力集中的区域，绝对不允许中断船体纵向构件。在首、尾由纵向骨架式向横骨架式应逐渐过渡。

为减少应力集中，所有船体构件的剖面形状应有平顺的过渡。

例如，在甲板、平台、内底板、纵舱壁间断处，应装设肘板或其它结构使剖面逐渐消失；骨架梁腹板高度变化时，应有一过渡区，该区段的长度一般应不小于相邻腹板高度差的5倍。

局部加强原则

在设计过程中，对那些在使用中要承受较大局部载荷的结构则进行适当的局部加强。

例如，船首承受波浪砰击区域及尾部承受螺旋桨工作时水动压力处的结构及船上吊杆、桅杆、救生艇架、系缆桩、炮座等与船体相连接处的结构，以及航行冰区的船舶承受冰块挤压和撞击区域的结构，均应作适当的加强。各规范对此均有规定。

结构布置的基本规定确定结构尺寸的一般顺序首先选择合适的结构型式，确定肋骨间距(与总体设计师协商决定)。然后，可按外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及甲板室、机炉座、总纵强度校核等顺序，查规范公式进行计算，并最后选定结构尺寸，此时，反复也是不可避免的。还要注意，规范规定的尺寸是保证船舶安全可靠的最低标准，最后选定的尺寸还要根据船舶的实际使用要求而适当调整。规范对船体纵向强度的要求《海船规范》对船长大于65m的船舶，规定船中基本剖面模数W0不小于下式计算值：注：其中C为系数，作为规定是船长的函数。对上述W0值，在1类航区内航行的船舶减小5%；在2类航区航行的船舶减小10%；在3类航区内航行的船舶减小15%。同时又规定，船中剖面模数W尚应不小于按下式求得的值：续上说明：上面公式是考虑疲劳断裂后的剖面模数。疲劳断裂是由交变载荷作用在缺陷结构上引起的。船体受波浪作用，形成中拱和中垂两种状态——交变载荷船体满载和压载状态的交替变化——交变载荷船体存在各种缺陷（间断构件和工艺缺陷）防止疲劳断裂的方法当应力存在于非常局部的范围时：控制交变应力的大小，使其低于疲劳极限，便可完全防止任何疲劳损伤累积。当应力存在于较大范围时：应使船舶在整个生命期内能经受累积的疲劳损伤，但不出现明显的断裂危险。外板和甲板设计作用：船体外板及最上层连续甲板构成了船体的水密外壳，以保证船舶各种性能的实现，并与船体骨架一起承受并传递各种局部载荷。同时，他们有作为船体梁的最重要的纵向构件，承受总纵弯曲。外板一般规定：1.船长方向：《海船规范》对中部0.4L和离船端0.075L(《河船规范》为0.1L)区域的船体(包括船底板、平板龙骨、舭列板、舷侧外板和舷顶列板)分别按横骨架式和纵骨架式给出了最小板厚计算公式。还规定，外板厚度在中部0.4L区域内保持不变，然后向首尾两端，逐渐递减至船端0.075L区域的板厚，这正好与船体承受的总纵弯曲力矩沿船长的分布相一致。

2.横剖面：在同一横剖面内的外板，也根据其所处的部位具有不同的厚度。平板龙骨和舷顶列板在船体梁的最下端和最上端，不仅承受较大的总纵弯曲应力，同时考虑到腐蚀、磨损较大(平板龙骨还承受船舶建造或修理时的龙骨墩反力)，它们的厚度都分别比船底板及舷侧外板厚，并且还专门规定了它们的宽度。

3.特别规定：

对局部区域的外板规定了局部加强措施。例如：首部船底板、与尾柱相连的外板、轴包板、锚链管区域的外板、外板开口处及船楼端部等特殊部位的板都要增厚。

具体板厚规定海船中部0.4L区域内的船底板不得小于下列两式计算值：

1.船底为横骨架式时

船底为纵骨架式时

说明：式中s—肋骨间距或纵骨间距，m，计算时，取不小于(0.0016L+0.5)m，但不必大于0.7m；d—吃水，m；h1—0.26C,计算时取不大于0.2d，C—系数，C=0.0412L+4,当L＜90m；C=10.75-[(300-L)/100]2/3，90m≤L≤300m；C=10.75，当300＜L＜350m；C=10.75-[(300-L)/100]2/3,当350≤L≤500m；L—船长，m，计算时取不大于200m；S—船底纵桁或龙骨间距，m；Fb—折减系数，当龙骨处的最大总纵弯曲应力小于许用弯曲应力［σ］时，可取适宜的折减系数：Fb≥σb/［σ］σb—龙骨处的总纵弯曲应力，N/mm2；［σ］—弯曲许用应力，N/mm2，；对于板材，折减系数和应不小于0.7；对于骨材，折减系数和应不小于0.8，对L＜65m的船舶Fb=1。甲板板一般规定《海船规范》除了规定保证船体纵向强度的中剖面模数要求(对甲板有大开口的船舶，通常由这一要求决定强力甲板的尺寸)，还根据甲板的作用规定了它们的最小厚度。

对于只起“平台”作用的甲板：即那些不参加总纵弯曲或对纵向强度的贡献甚微的甲板(如开口线以内及离船端0.075L区域内的强力甲板、下甲板)，其构件尺寸均根据所承受的水、货物和设备的局部负荷而定。对载货部位的强力甲板、下甲板，《海船规范》对甲板负荷不超过40kPa时的下甲板厚度作了具体规定。结构成舱室的水密或油密边界的甲板(深舱甲板或平台)，设计时按其能承受的一定水头高度决定尺寸，并且明显要求增加3.5mm的腐蚀余量。

强力甲板的边板是甲板板中首尾贯通的有效纵向连续构件，它与舷顶列板一起对防止船体断裂起重要作用。《海船规范》除了对其宽度与厚度作了规定外，还对它们的材料级别要求很高。例如，在中部0.4L区域内，若船长大于250m，由要求采用应不低于E/EH钢级。

甲板开口处的加强设计及上层建筑与甲板室端部的甲板板设计。上甲板以下的各层甲板若在机舱、货舱等处中断，尽管它们对保证船体总纵强度的作用不大，但甲板的突然中断，破坏了结构的连续性，会产生应力集中而导致结构的损坏。在中断的甲板的延长线上要增设舷侧纵桁，并在中断处用尺寸较大的弧形肘板逐渐过渡。在平台甲板的末端，同样要装设肘板逐渐过渡，以减小应力中。

规范板厚公式《海船规范》规定，海船强力甲板开口线以外的板厚不得小于按下列两式计算值：横骨架式

纵骨架式式中s—横梁间距或纵骨间距，m，计算时，取不小于(0.0016L1+0.5)m，但不必大于0.7m；L—船长，m；L1—船长，m，计算时，不必大于200m；S—甲板纵桁间距，m；Fd—折减系数，当甲板处的最大总纵弯曲应力小于许用弯曲应力[σ]时，可取适宜的折减系数：Fd≥σd/[σ]

，σd—甲板处的总纵弯曲应力，N/mm2；[σ]

—弯曲许用应力，N/mm2，对于板材，折减系数和应不小于0.7；对于骨材，折减系数和应不小于0.8。对L＜65m的船舶Fd=1。

露天强力甲板还承受甲板上浪的局部载荷。若取《海船规范》对舱口盖规定的计算压头，即

h=0.014L+1.07m

式中L为船长，m,L≮24m且L不必大于100m。则作用在甲板上的水压力为：

p=0.01(0.014L+1.07)N/mm2

对开口线以外的强力甲板，若取许用应力[σ]=64N/mm2,利用式得到对开口线以内及船端0.075L区域内的强力甲板，只按局部载荷决定板厚。若取许用应力[σ]=86N/mm2，得到下层甲板及平台甲板主要承受货物的压力等局部载荷，它们的尺寸应按局部强度要求决定。

按《海船规范》规定的甲板负荷不超过40kPa下甲板和平台甲板，甲板厚度要求见下表设计计算示例

以某1200t简易货船的计算书为例，来说明船体外板与甲板的规范计算。1.概述主尺度及比值：水线长69.16m垂线间长66.20m计算船长L66.20m船宽B11.2m型深D4.70m最大吃水d3.60m

肋距s0.60m甲板间高1.73m双层底高度0.80m方形系数Cb0.75最大开口宽度b6.70m最大开口长度l16.80m航行冰区的加强雪龙号简介极地考察破冰船“雪龙”号于1993年从乌克兰进口。前苏联解体后，因为这条船是乌克兰赫尔松船厂造的，没办法继续，中国以1750万美元低价购得，然后船厂按照中国的需求于1993年3月25日改造完工。该船耐寒，能以0.5节航速连续冲破1.2米厚的冰层，技术性能先进，属国际领先水平，也是我国进行极区科学考察的唯一的一艘破冰船。“雪龙”号前后投入了将近2亿人民币的改造，据国内有关权威估算，该船现价应在7亿人民币左右。自1994年10月首航南极以来，“雪龙”号已先后11次赴南极、3次赴北极执行科学考察与补给运输任务。

改造过程“雪龙”号是苏联解体前准备造的8条同型的供给北冰洋地区的一个运输公司使用的破冰船之一。前苏联解体，因为这条船是在乌克兰赫尔松船厂造的，没有办法继续造下去，中国以1750万美元低价购得，然后船厂按照中国的需求于1993年3月25日改造完工。第一次改造海洋局投入约三千万人民币；在1994、95年进行了第二次改造，再次投入了近三千万人民币；在2006年进行了大规模的彻底改造，前后投入了将近2亿多人民币。

基本参数“雪龙”号总长167.0米，宽22.6米，型深13.5米，满载吃水9.0米，自重10250吨，满载排水量21025吨，总体马力18000，最大航速18节，续航力20000海里，主机13200千瓦*1台，副机800千瓦*3台、载重量10225吨。“雪龙”船属B1级破冰船，能以1.5节航速连续破冰1.1米（含0.2米雪）前行。

破冰船简介由来：

１８６４年，俄国人将一艘小轮船“派洛特”号改装成世界第一艘破冰船。英国为俄国建造的“叶尔马克”号破冰船，则是第一艘在北极航行的破冰船。１９５７年，前苏联制造出第一艘核动力破冰船——“列宁”号。它的动力心脏是热核反应堆，高压蒸汽推动汽轮机，带动螺旋桨推动航船。现状：

俄罗斯拥有7到8艘核动力极地破冰船，可执行任务的有6艘。美国海岸警卫队的中型极地破冰船队主要有3艘船组成，其中，“希利”号号称美国时下最新、最强的破冰船。此外，英国、挪威、加拿大、日本、芬兰等国也拥有自己的破冰船。我国的“雪龙号”也是极地破冰船。

结构：

破冰船的长宽比例同一般海船大不一样，纵向短，横向宽，这样可以辟开较宽的航道。破冰船船头外壳用至少５厘米厚的钢板制成，里面用密集的型钢构件支撑，船身吃水线部位用抗撞击的合金钢加固。

推进系统—柴电混驱

用燃料油为动力的破冰船，多采用柴油机带动发动机发电，电动机驱动螺旋桨（组合机组驱动），驱动功率可达上百万瓦，可以满足较长时间破冰航行的需要。破冰船装有２～４只螺旋桨。破冰原理破冰船一般常用两种破冰方法—连续法和冲撞法。1.连续法：当冰层不超过１.５米厚时，多采用“连续式”破冰法。主要靠螺旋桨的力量和船头把冰层劈开撞碎，每小时能在冰海航行９.２千米。破薄冰的船在船尾和靠近船头的侧位，分别各装两只螺旋桨，船头螺旋桨从冰下将水抽出，削弱冰层的支托并使其成为片状裂开。船在后两只螺旋桨的推动下前进。2.冲撞法：如果冰层较厚，则采用“冲撞式”破冰法。冲撞破冰船船头部位吃水浅，会轻而易举地冲到冰面上去，船体就会把下面厚厚的冰层压为碎块。然后破冰船倒退一段距离，再开足马力冲上前面的冰层，把船下的冰层压碎。如此反复，就开出了新的航道。破厚冰的破冰船，为使船可以冲到冲层上面，多在船尾两侧对称地装两只螺旋桨。加拿大俄罗斯核动力破冰船俄罗斯核动力破冰船YAMAL号简介“YAMAL号”于1986年5月25在俄罗斯圣彼得堡造船厂建造，1992年10月28日正式下水，总耗资达30亿美元。它高55米，长150米，最宽处达30米，船身共12层，其中四层处于水下，包括所有的客房、储藏室、控制室在内，一共有1280个船舱。“YAMAL号”有两个海水净化器，每天可以提供240立方米的饮用水；如果遇上暴风雨或搁搁浅等紧急情况，它所携带的食物和供应可以维持全船乘客7个月的生存。而YAMAL最特别之处，是它带有2个核子重水反应堆，这也是它能够凭借着75000匹超巨大马力，令其在北冰洋上遇到高达6米的冰山能够势如破竹地前行。

俄罗斯23460吨级“北极”级核动力破冰船

美国希利号13190吨级破冰船

美国希利号13190吨级破冰船美国希利号13190吨级破冰船瑞典1238吨级破冰船

冰区加强规范设计航行冰区的加强分为如下5个冰级标志：B1*最严重的冰况；B1严重的冰况；B2中等的冰况；B3轻度的冰况；B除大块固定冰以外的漂流浮冰，如中国沿海情况。结构加强示意图LWL最大吃水连线，BWL最小吃水连线一般规定使符合本章规定,也不能保证在没有破冰船帮助下,船舶能在任何冰区航行,或承受任何厚冰的挤压。具有同样冰级的小船和大船相比,其抗冰能力较弱。当设计与船舶安全和操纵有关的结构、设备和各种装置时,应考虑低温的影响。当船舶航行于冰区时,吃水线和纵倾应不超过LWL线。当船舶航行于冰区时,至少应装载至BWL线。应配备防止压载水冻结的装置。在确定BWL线时,应确保在压载情况下有合理程度的冰区航行能力。螺旋桨应完全浸没,如有可能应完全处在冰层以下。最小首吃水：冰带—舷侧抗冰加强部分冰带首部区——从首柱向后至舷侧平直部分前端线之后0.04L处之间的区域。对B1*和B1冰级,超过前端线的水平距离x1不必大于6m,对B2、B3冰级不必大于5m。冰带中部区——从冰带首部区的后边界线向后至舷侧平直部分后端线之后0.04L处之间的区域。对冰级B1*和B1,超过后端线的水平距离x2不必大于6m,对冰级B2和B3,不必大于5m。冰带尾部区——从冰带中部区的后边界线至尾柱间的区域。外板冰带外板的垂向延伸船首底部：对B1*冰级,在冰带以下从首柱到船首轮廓线与龙骨线的交点向后五个主肋骨间距处的外板,应不小于冰带中部区所要求的厚度。冰带首部区以上部分的加强：对B1*和B1冰级,在开敞水域营运航速等于或超过18kn的船舶,冰带上缘以上2m,及首柱到首垂线以后至少0.2L范围内的外板,应不小于冰带中部区所要求的厚度。舷窗不应置于冰带区内；若船舶任何部位的露天甲板位于冰带上缘以下,则该处的舷墙至少应具有同冰带区外板相同的强度；排水舷口的构造应符合相同要求。板厚规定横骨架纵骨架式甲板沿舱口方向，起到冰带纵桁作用的甲板条应分别符合冰区舷侧纵桁对剖面模数和剪切面积的要求。设计露天甲板舱口盖及其附件时,应考虑在长舱口的开口处冰压可能引起的舷侧变形。舷侧骨架舷侧骨架加强的垂向延伸剖面模数横骨架式纵骨架式另外舷侧骨架一般要求在加强区域内,所有的骨材应与支撑结构作有效的连接对B1*、B1冰级船舶的首部和中部,B2、B3冰级船舶的首部提出具体要求。冰带舷侧纵桁冰带强肋骨其他结构特点首结构：为改善船舶在冰区航行时的操纵性,对船长小于150m的船舶推荐A型首柱。用板加工制造的首柱和外板在俯视图上与中心线成30°或30°以上角度的丰满型船首的板厚、肘板等——按规定船尾加强侧螺旋桨的前后各1.5m范围为保证船舶在冰中航行所必需的后退能力,方形尾应尽可能避免延伸至LWL水线以下。舵及操舵设备对B1*、B1冰级的船舶,舵杆和舵的上缘应设置冰刀或其他等效的防冰装置。对B1*、B1冰级的船舶,应对其倒退入冰脊时,舵被迫偏离船中位置而产生的超负荷给予适当考虑。液压安全阀应有效,操舵装置的各部件尺寸应能承受舵杆的屈服扭矩。如有可能,应设置对舵杆或舵叶起作用的舵角限位器。舭龙骨在冰区航行中舭龙骨常被损坏或撕开,设计时应采取措施以使船体的损坏和舭龙骨的撕下降低到最小程度。为限制舭龙骨被部分撕下时对船体的损坏程度，建议将舭龙骨分割成数段独立的构件。油船油船分类巴拿马型（Panamax）：船型以巴拿马运河（PanamaCanal）通航条件为上限（譬如运河对船宽、吃水的限制），载重吨（DWT）在6～8万吨之间阿芙拉型（Aframax）：平均运费指数最高船型，经济性最佳，是适合白令海（BalticSea）冰区航行油船的最佳船型。载重吨在8～12万吨之间苏伊士型（Suezmax）：船型以苏伊士运河（SuezCanal）通航条件为上限，载重吨在12～20万吨之间

VLCC（VeryLargeCrudeoilCarrier）：巨型原油船，载重吨在20～30万吨之间ULCC（UltraLargeCrudeoilCarrier）：超巨型原油船，载重吨在30万吨以上巨型油轮的产生背景20世纪60年代中到70年代，世界经济稳定发展世界能源结构主导开始从煤炭转向石油，全球石油需求量急速增长；那时原油价格低廉（1970年仅2美元/桶），更有力刺激了西方工业国对石油的需求，从而显著拉动了海上石油运输量。1967年中东战争爆发后，苏伊士运河关闭，石油输出必须绕道好望角，运距的大幅度增加，导致了运输船舶在数量和主尺度上的增大：运输石油的船舶吨位愈大，单船单航次可运送的原油量愈多，单位成本就愈低。所以当时各国竞相建造巨型油船，试图降低运输成本。油船的载重吨位在那个时代异常地膨胀起来。发展1966年，日本首先建成了当时世界最大的油船——“出光”号20.9万吨原油船，超过了20万载重吨临界值（提出VLCC概念：VerylargeCrudeoilCarrier））1968年建成单船32.6万载重吨1973年单船47.7万1981年，建成了人类有史以来最大的船舶，56万载重吨的“海上巨人（SeawiseGiant）”号油船ULCC（UltralargeCrudeoilCarrier）。此时，甚至有业者开始设计载重吨达100万吨的油船。此后到1975年为止的10年内，日本、西欧等国平均每年竣工59艘VLCC石油危机：1973年，为了弥补美元贬值带来的收入剧减，石油输出国组织欧佩克（OPEC）决定大幅度提高油价，从每桶2美元上涨到11.5美元，猛涨4.8倍，更逢第四次中东战争爆发，中东石油被减产并禁运，对西方工业国家形成沉重打击，爆发了第一次石油危机。危机之后，石油需求被显著抑止，于是大批的VLCC订单被取消。岂料随后1979年又爆发了第二次石油危机，原油价格更飙升至31美元，1981年更突破40美元，使得尚未复苏的资本主义世界紧急陷入了持续衰退的境地。石油危机导致西方国家被迫改变能源结构，从以石油为主转向煤、核能、可燃气等多元化能源结构，从而大幅降低海上石油运输量（1979年14.97亿吨，跌至1985年仅9.81亿吨）。总运量的降低，导致了巨型油船闲置，70年代初大量建造的油船特别是VLCC陷入了严重的过剩状态，大型船舶的热潮时代从此淡去。20世纪80年代中期以后，西方经济复苏，西方能源结构的调整—石油需求降低—原油价格降低，各国重又燃起对石油的兴趣。VLCC大量拆解后的运能下降以及70年代初所建VLCC老化，全球对新建VLCC级油船的兴趣开始上升，VLCC的船价一直在上升，也成为海上石油运输主要力量之一，但此后50万吨以上的ULCC仍是再也没有新出现过。德尔瓦号VLCC德尔瓦号国籍：伊朗建造单位：大连新船重工交船时间：２００２年８月３１日吨位：299500吨历史地位：中国建造的第一艘30万吨级ＶＬＣＣ结构特点：无限航区，单螺旋桨，柴油机驱动，带球鼻艏、球尾、悬挂舵。双壳结构，有双层底、双层壳和两道纵舱壁，燃油深舱也有双壳保护。船内设有15个货油舱，2个污油舱，5对压载水舱。

德尔瓦号技术特点设计航速高，服务航速为15.8节。满足超前的规范、规则要求及附加的船级等，船体结构疲劳寿命要求考虑为40年，远超25年标准。在船体振动项目上满足特殊的振动控制要求（包括机械设备振动），最终甚至获得过去只有游轮才有资格获得的“舒适度一级”证书。集成化自动控制和监测报警应用超高温空调系统及新型制冷剂满足了严格的特种涂装要求。压载水舱、货油舱涂漆区域、污油舱和淡水舱油漆给予10年保证，船体外表面油漆给予5年保证；拥有超常规的海水、淡水冷却系统。

伊朗系列ＶＬＣＣ1999年8月20日项目合同正式签订，与德尔瓦号同型同订单的船共有５艘。1号船只用了5个月的时间，完成了坞内合拢工作，于2001年11月1日出坞，2002年8月31日交船。2号、3号船分别于2001年2月、8月开工，5号船于2004年6月15日顺利交工。

新金洋号VLCC中国海运集团2007年大连新船重工建造新宁洋中海集团的“新宁洋”轮船长330米，宽60.69米，型深29.7米。截至2005年，大连新船重工已经为国内外船东承接建造了14艘30万吨油轮。南通中远川崎船舶工程有限公司承建，隶属中远集团的“远大湖（COSGREATLAKE）”号巨型原油轮（VLCC），在2002年12月28日交付。中国第一艘自建、自驾VLCC。“远大湖”号超级油轮总长３３３米，型宽６０米，型深２９．３米，最高处达７１．２米，相当于层高２．６米的２４层高楼，船体自重４０６５１吨。船舱总容量相当于装载２００万桶原油。服务航速１５．９节，续航能力２万多海里，其自动化航海系统可实现一人驾驶操作和无人机舱，在空载情况下能抵御９级大风。远大湖VLCCStenaVision名称：ＳｔｉｎａＶｉｓｉｏｎ／Ｖｉｃｔｏｒｙ建造单位：韩国现代重工蔚山造船厂船东：Concordia油船公司载重吨：31．5万载重吨(ULCC)交船时间：2001年4月和6月特点：具有一般超大型油船不能比拟的特征：除具有双层壳体外，船上有两个机舱、两个舵和两个螺旋桨，其机动性能胜过其他油船；一台主机用于船舶推进，对另一台主机可随时进行维修。该油船总长333米，其型宽/型深比值非常大，是浅吃水型船。该船型宽达70米，而标准型宽为58～60米，此型船在16．76米极限设计吃水深度时，其载货能力能提高30％。

天狼星号油船

油轮名称：“天狼星”号

英文名：SiriusStar

长度：330米

载重：31.8万吨说明：3倍于美军“尼米兹”级航母

排水量：318000吨

货运量：200万桶原油

满载货物价值：1亿美元

注册公司：沙特阿拉伯维拉国际公司所属公司：沙特阿拉伯石油公司下属的阿拉伯-美国石油公司

下水时间：2008年3月

国际地位：世界第二大的原油运输船说明：仅次于上海外高桥造船公司为新加坡海洋油船有限公司建造的绿色环保型31.8万载重吨VLCC“华山”号

被劫档案被劫时间：2008年11月15日被劫地点：肯尼亚蒙巴萨港口东南方向450海里外

赎金要求：2500万美金结局：2009年1月10日，船主空投300万美金的赎金，海盗乘快艇离开，其中一艘乘坐8名海盗快艇因30万赃款分赃不均，火拼，翻船，5名海盗葬身大海。“PierreGuillaumat”号ULCC制造国家（地区）:法国船旗

建造年代:1977纪年:1977

总长:总长414.23米

型宽:63.05米

型深:35.92米

特点:历史上一次性设计建造的人类最大载重吨位船舶PierreGuillaumatPierreGuillaumat海上巨人号海上巨人号是世界上最大、最长的船、油轮。1979年建造，1981年完工交船的“海上巨人（SeawiseGiant）”号超巨型原油船（ULCC），载重量高达564763吨（56万吨），同时其船长亦高达458.45米，与包括天线在内的上海东方明珠电视塔横躺下长度相当，也是世界上最长的船只和最长的成功服役的人工制造水面漂浮物。航速：13节动力：住友Stal-LavalAP蒸汽涡轮机，50,000匹（37,300千瓦），转速85RPM

“海上巨人”号原本的订购者是一名希腊船运业者，但他在拥有该船三年后，在船只尚未完工之前就因破产之故，将这艘船转卖给了中国香港籍的船王董浩云。董浩云先生在接手这艘船后，要求造船厂变更设计规格，将原本已有48万载重吨的“海上巨人”号再加长数米，从而增加了8万余吨载重。1981年交船时，其高达564763载重吨的指标使“海上巨人”号正式成为世界上最巨大的船只。1981年时，“海上巨人”号终于完工下水，主要的任务是在墨西哥湾与加勒比海一带运输原油。1988年5月14日航经霍尔木兹海峡（StraitofHormuz）时，被伊拉克战机用飞鱼导弹重创，沉没在伊朗的卡克岛（KhargIsland）海岸外之浅海海域。存留在海底，直到两伊战争结束（1988年7月）。

1989年，“海上巨人”号被以3500万美元的代价转卖给挪威的海运公司诺曼国际（NormanInternational），船只在打捞起来后被拖至新加坡的吉宝造船厂（Keppelshipyard），自1990年10月起进行大规模修复工作。这次的维修消耗了3200吨的钢原料，更换掉的管线长达32公里，修缮费用高达6000万美元。在经过一场堪称全世界最大规模的船只修复工程后，这艘船被改名为“快乐巨人（HappyGiant）”号后而重新复出。1991年时诺曼国际将这艘船以3900万美元的价格卖给亚勒海运（Jahre），改名为“亚勒·维京”号。十余年后，转卖给新加坡第一奥森油轮公司（FirstOlsenTankers），并被改名为“诺克·耐维斯（KnockNevis）”号，目前该公司与卡塔尔（Qatar）的快桅石油（MaerskOil）公司签订合约，租赁这艘船三到五年的时间，投入夏辛油田（AlShaheenOilfield）作为海上浮式原油储卸系统（FSO，FloatingStorageandOffloadingunit）服役至今。问题海上巨人号1979年原型已具有双壳船体，能确保原油不发生意外泄漏。但改造后的“诺克·耐维斯”号满载后吃水仍超过24米，因而依旧无法通过水深较浅的世界主要航道，例如巴拿马运河与苏伊士运河等人工河道，甚至连英吉利海峡也无法穿越。另外，由于这样的深吃水，满载时该船无法进入世界大部分的主要港口，而需要特殊的接驳设施，在外海直接卸载原油。双壳油轮规定典型结构型式结构型式规定油船货油舱区域的甲板骨架、船底骨架和内底骨架应为纵骨架式，船长大于190m时，舷侧、内壳和纵舱壁一般也应为纵骨架式。货油舱区域以外的船体结构可为横骨架式或纵骨架式。纵骨架式与横骨架式之间应有良好的过渡。货油舱由双层底、双壳、隔离空舱和甲板围成，双层底内和双壳内不允许装货油和燃油。货油舱尺寸限制和布置有关分舱、货油舱尺度、双边壳间距和双层底高度、专用压载舱、清洁压载舱、污油水舱等的布置应满足通则规定。货油舱区前后两端应设有隔离舱，以便与机炉舱、干货舱、居住舱室等隔离。隔离舱舱壁间应有足够的距离，以便于进出，至少不小于760mm，且应遮隔全部货油舱端部舱壁面积。当需要隔离的两个舱室为对角时，可在角隅处设置隔板予以隔离。泵舱、压载舱、燃油舱可兼作隔离舱。与货油舱相邻的舱室的出入口应设在露天甲板；穿过或邻接货油舱的通道和管隧，当未设置隔离舱进行隔离时，应设有机械通风，且出入口也应设在露天甲板。船舶驾驶室如设在货油舱区域上方，则与货油舱甲板应至少有2m高度的开敞空间予以分离。应设有使甲板上溢油与起居和服务区域隔开的设施，该设施可为安装一个高度不小于300mm连续延伸到两舷的固定挡板。对于具有尾部装卸油设施的船舶，此项挡油布置应予特别考虑，以保证甲板上的溢油不致流出舷边。货油舱和泵舱内的装置应紧固在船体结构上。舷墙长度应不超过露天甲板长度的一半；如设有膨胀甲板则应全部设置栏杆。在上层建筑(包括甲板室)之间可设置与上层建筑甲板同样高度的坚固的步桥，或用其他等效措施代替步桥。最小厚度规定货油舱区域(包括边压载舱、货油舱区两端或货油舱间的隔离空舱)内主要构件的腹板和面板以及外板、甲板、舱壁板、内壳板的最小厚度t应不小于按下式计算所得之值。外板用于纵骨架式船底板、平板龙骨、舭列板、舷侧外板、舷顶列板厚度的确定。例如：船底板甲板适用于船中0.4L区域内强力甲板板厚度的确定。端部强力甲板厚度应符合本篇第2章第4节的有关规定。双层底结构双层底应保持完整性，在货油舱的内底上不应开设人孔，也不应从机舱出入。进入双层底的出入口应通至露天甲板。位于货油舱下的双层底应布置成能注入压载水，以清除可能存在的可燃气体。肋板、旁桁材上应开人孔。肋板、旁桁材、船底纵骨和内底纵骨上应有流水孔和透气孔。具体构件：船底桁材船底肋板舭肘板船底纵骨内底板和内底纵骨底边舱斜板及斜板纵骨双壳结构双壳内的横隔板和平台应开人孔，人孔可开成圆形或长圆形，长圆的长轴方向应是垂直方向或船长方向，除通道开口外，上下相邻平台上的孔不应在同一垂直线上。开孔周边应予以加强。双壳的结构布置：双壳内一般应为纵骨架式；双壳内在货油舱横舱壁同一平面处应设置横框架或横隔板；双壳内与双层底肋板同一平面内应设置横框架或横隔板。具体构件：舷侧纵骨内壳板及其纵骨平台双壳内的横隔板甲板骨架强横梁甲板纵桁甲板纵骨舱壁平面油密横舱壁（舱壁板厚度、水平桁材和垂直扶强材、垂直桁材和水平扶强材）平面油密纵舱壁槽形油密横舱壁槽形油密纵舱壁非油密舱壁和制荡舱壁货油舱舱口舱口围板的高度应不小于600mm，其厚度应不小于10mm；若围板高度大于600mm时，应增加厚度，并在围板上部设置水平扶强材加强。舱口盖板的厚度应不小于12mm；如舱盖面积大于1.2m2时，应用加强筋加强或增加盖板的厚度。紧固舱盖的螺栓间距一般应不大于460mm，在角隅处与舱口角隅的间距应不超过230mm。舱盖上应有直径不小于150mm的测量孔与观察孔。孔上应有保证油密的有效盖闭装置。集装箱船历史

集装箱最早用于陆上运输，是运输史上一大技术革命，很快便成为船运的一种有效形式。

第一艘集装箱船是美国于1957年用一艘货船改装而成的。它的装卸效率比常规杂货船高10倍，停港时间大为缩短，并减少了运货装卸中的货损量。从此，集装箱船得到迅速发展，到70年代已成熟定型。

特点集装箱船的结构和形状跟常规货船有明显不同。它外形狭长，单甲板，上甲板平直，货舱口达船宽的70％--80％，上层建筑位于船尾或中部靠后，以让出更多的甲板堆放集装箱，甲板上堆放2—4层，舱内可堆放3—9层集装箱。集装箱船装卸速度高，停港时间短，大多采用高航速，通常为每小时20—23海里。近年来为了节能，一般采用经济航速，每小时18海里左右。在沿海短途航行的集装箱船，航速每小时仅10海里左右。近年来，美国，英国，日本等国进出口的杂货约有70％--90％使用集装箱运输。

集装箱轮完全是一种新型的船。它没有内部甲板，机舱设在船尾，船体其实就是一座庞大的仓库，可达300多米长，再用垂直导轨分为小舱。当集装箱下舱时，这些集装箱装置起着定位作用，船在海上遇到恶劣天气时，它们又可以牢牢地固定住集装箱。因为集装箱都是金属制成，而且是密封的，里面的货物不会受雨水或海水的侵蚀。集装箱船一般停靠专用的货运码头，用码头上专门的大型吊车装卸，其效率可达每小时1000—2400吨，比普通杂货船高30—70倍。因此为现代船运业所普遍采用。分类集装箱船可分为三种：部分集装箱船全集装箱船可变换集装箱船

部分集装箱船

仅以船的中央部位作为集装箱的专用舱位，其他舱位仍装普通杂货全集装箱船

指专门用以装运集装箱的船舶。它与一般杂货船不同，其货舱内有格栅式货架，装有垂直导轨，便于集装箱沿导轨放下，四角有格栅制约，可防倾倒。集装箱船的舱内可堆放三至九层集装箱，甲板上还可堆放三至四层。

可变换集装箱船

货舱内装载集装箱的结构为可拆装式的。因此，它既可装运集装箱，必要时也可装运普通杂货。集装箱船航速较快，大多数船舶本身没有起吊设备，需要依靠码头上的起吊设备进行装卸。这种集装箱船也称为吊上吊下船。发展第一、二、三代集装箱船

60年代，横穿太平洋、大西洋的17000-20000吨集装箱船可装载700-1000TEU，这是第一代集装箱船。

进入70年代，40000-50000吨集装箱船的集装箱装载数增加到1800-2000TEU，航速也由第一代的23节提高到26-27节，这个时期的集装箱船被称为第二代。

1973年石油危机以来，第二代集装箱船被视为不经济船型的代表，故而被第三代集装箱船取代，这代船的航速降低至20-22节，但由于增大了船体尺寸，提高了运输效率，致使集装箱的装载数达到了3000TEU，因此，第三代船是高效节能型船。

第四代集装箱船

80年代后期，集装箱船的航速进一步提高，集装箱船大型化的限度则以能通过巴拿马运河为准绳，这一时期的集装箱船被称为第四代。第四代集装箱船集装箱装载总数增加到4400个。由于采用了高强度钢，船舶重量减轻了25%；大功率柴油机的研制，大大降低了燃料费，又由于船舶自动化程度的提高，减少了船员人数，集装箱船经济性进一步提高。

第五代集装箱船

作为第五代集装箱船的先锋，德国船厂建造的5艘APLC-10型集装箱可装载4800TEU，这种集装箱船的船长/船宽比为7-8，使船舶的复原力增大，被称为第五代集装箱船。

第六代集装箱船

1996年春季竣工的Rehina

Maersk号集装箱船，最多可装载8000TEU，该型船已建造了6艘，人们说这个级别的集装箱船拉开了第六代集装箱船的序幕。

特点总结第一代集装箱能装载500－1000TEU第二代集装箱能装载1000－2000TEU第三代集装箱能装载2000－3000TEU第四代巴拿马型能装载3000－4000TEU第五代超巴拿马型能装载4000－6000TEU.第六代马士基型能装载6000TEU以上

EMMAMAERSK11000TEU的集装箱船，长397.71米，宽56.40米，吃水16米，于2006年08月28日下水。有四个头尾相连的足球场那么大。仅它的锚就相当于五头成年非洲象那么重，有29吨。“埃玛.马士基”号集装箱船有12层楼高。主人是全球航运巨头丹麦的马士基集团。同许多集装箱船一样，它太大，无法通过巴拿马运河。“埃玛.马士基”号长397米，宽56米，比长256米的“泰坦尼克