散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范應(yīng)用探討

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1、散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范應(yīng)用探討張志剛（中國(guó)船級(jí)社上海審圖中心，上海200135）摘要：對(duì)散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（CSR）在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的若干問題進(jìn)行了分析，并結(jié)合散貨船實(shí)船的設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)用CSR設(shè)計(jì)與以往常規(guī)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，闡明了在CSR應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞：散貨船；共同結(jié)構(gòu)規(guī)范；船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：U672.7+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1005-9962(2009)01-0023-03Abstract:SomeproblemsintheapplicationofCommonStructur

2、eRules(CSR)forBulkCarriersinshipstructuredesignareanalysed.ThedesignofabulkcarrierappliedwithCSRiscompredwiththeconventionaldesign.TheproblemsthatshouldbepaidattentiontointheapplicationofCSRareclarified.Keywords:bulkcarrier;CommonStructureRules;shipstruct

3、uredesign上海造船2009年第1期（總第77期）—25—2006年4月1日,國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)（IACS）油船和散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（CommonStructureRule，CSR）正式實(shí)施。該規(guī)范應(yīng)用了當(dāng)前船舶科學(xué)發(fā)展前沿的新技術(shù)、新材料、新理念。CSR對(duì)船舶強(qiáng)度的評(píng)估范圍，較傳統(tǒng)的有很大延伸。CSR規(guī)范首次明確區(qū)分了凈尺寸和腐蝕增量，同時(shí)考慮了船舶的服務(wù)、極限、疲勞、破損4種有限狀態(tài)，應(yīng)用了以載荷為第一設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的力學(xué)理論公式，是一套符合基于目標(biāo)型標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范體系。因此，在設(shè)計(jì)過程中如何更好地把握和應(yīng)用

4、新規(guī)范顯得越來越重要,本文主要針對(duì)散貨船CSR在設(shè)計(jì)應(yīng)用中的若干規(guī)范條文的理解進(jìn)行了淺析和總結(jié)。1規(guī)范的應(yīng)用淺析針對(duì)散貨船CSR在設(shè)計(jì)應(yīng)用中的若干問題，并結(jié)合作者對(duì)CSR的理解，對(duì)該規(guī)范部分章節(jié)應(yīng)注意的問題進(jìn)行了分析。(1)總則定義了適用的范圍：對(duì)于2006年4月1日及以后簽訂建造合同，船長(zhǎng)90m的散貨船，應(yīng)滿足CSR要求。應(yīng)當(dāng)注意到，散貨船CSR不適用于在貨艙長(zhǎng)度區(qū)域內(nèi)沒有底邊艙或頂邊艙的散貨船，但可以適用于至少一個(gè)貨艙具有底邊艙和頂邊艙的混合型散貨船。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則CSR要求橫艙壁處的支撐肋板和管

5、隧橫梁的凈厚度和材料特性應(yīng)不小于艙壁板或底凳側(cè)板(如作者簡(jiǎn)介：張志剛，男，工程師。1978年生，2000年上海交通大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院船舶工程專業(yè)畢業(yè)，現(xiàn)從事船體專業(yè)審圖工作。凈厚度和材料特性應(yīng)不小于艙壁板或底凳側(cè)板(如設(shè)置底凳)的要求。而底凳側(cè)板往往由于抓斗加強(qiáng)等其他因素，導(dǎo)致板厚較大。而支撐肋板和管隧橫梁應(yīng)可不考慮因抓斗加強(qiáng)等額外因素導(dǎo)致的板厚增加。當(dāng)雙舷側(cè)艙室作為空艙時(shí)，艙室邊界的構(gòu)件應(yīng)按壓載水艙進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在這種情況下,相應(yīng)空氣管應(yīng)考慮在舷側(cè)處干舷甲板以上延伸0.76m。而對(duì)于腐蝕增加量,此艙

6、室仍然作為空艙考慮。如果雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)被用作空艙，高密度貨物裝載在貨艙里，則局部載荷不認(rèn)為會(huì)作用于雙舷側(cè)貨艙的舷側(cè)結(jié)構(gòu)上。即使在此情況下，超過最小厚度的合適厚度是必須的。因此，即使雙舷側(cè)部分是空艙，它也被看作是壓載艙并規(guī)定應(yīng)進(jìn)行局部強(qiáng)度的評(píng)估。這點(diǎn)與常規(guī)設(shè)計(jì)有較大不同，應(yīng)當(dāng)特別注意。(3)設(shè)計(jì)載荷CSR在設(shè)計(jì)載荷中引入了等效設(shè)計(jì)波的概念,考慮船體的運(yùn)動(dòng)和加速度、海水外部壓力、內(nèi)部貨物壓力等，其載荷工況比較復(fù)雜，同時(shí)還要結(jié)合不同載荷工況下的載荷組合因子，因此使得設(shè)計(jì)載荷的計(jì)算較常規(guī)要復(fù)雜得多。在應(yīng)用過程中下述問

7、題值得關(guān)注。①對(duì)載荷工況為迎浪和隨浪的露天甲板的外部壓力，較常規(guī)的壓力值有較大的增加，當(dāng)船長(zhǎng)大于100m時(shí)則更加明顯。例如對(duì)于露天首樓甲板，較常規(guī)壓力值增加1~2倍，這對(duì)構(gòu)件尺寸的影響較大，甲板的強(qiáng)梁及支柱尺寸有明顯增加。②艏部外飄區(qū)域壓力公式為：，而系數(shù)與計(jì)算點(diǎn)距基線高度成正比，因此應(yīng)當(dāng)理解，為計(jì)算點(diǎn)處在正常壓載工況吃水時(shí)的靜水壓力和最大水動(dòng)壓力,而并非吃水上海造船2009年第1期（總第77期）—25—處的壓力，否則會(huì)得到計(jì)算點(diǎn)越高,船首外飄壓力越大的結(jié)果。③考慮船首平底區(qū)域加強(qiáng)的船底砰擊壓力得到的船底

8、板厚較常規(guī)的要求略有增加，但其縱向加強(qiáng)范圍加大，常規(guī)設(shè)計(jì)的縱向加強(qiáng)范圍距首垂線0.25L左右，而CSR砰擊壓力則從距船首0.5L開始計(jì)算，靠近首部前端部分板厚要求的增加較明顯。圖1所示為CSR中規(guī)定的船底砰擊壓力分布因子。CSL0.50.60.70.80.92.0x/L1.00.50圖1分布因子CSL④共同結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定了試驗(yàn)艙室或結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)要求,在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)此要求較常規(guī)要求高許多，特別是對(duì)于一些艙頂高度較低，而艙頂距空氣管