关于《单舷侧结构散货船舷侧结构标准和衡准》生效的公告
(中华人民共和国交通部公告2006年第21号)
国际海事组织海上安全委员会第79届会议于2004年12月9日以MSC.168(79)号决议通过了《单舷侧结构散货船舷侧结构标准和衡准》(以下简称“标准和衡准”)。
根据经修正的安全公约第XII章第14条的有关规定(参见以MSC.170(79)号决议通过的经修正的《1974年国际海上人命安全公约》修正案),上述标准和衡准为强制性要求,并与该条于2006年7月1日同时生效。我国是《1974年国际海上人命安全公约》的缔约国,因此上述标准和衡准对我国具有约束力。
现将《单舷侧结构散货船舷侧结构标准和衡准》印发,请遵照执行。
附件:单舷侧结构散货船舷侧结构标准和衡准(MSC.168(79))
中华人民共和国交通部(章)
二○○六年七月十九日
附件:
单舷侧结构散货船舷侧结构标准和衡准
(2004年12月9日以海安会第MSC.168(79)号决议通过)
一、单舷侧散货船舷侧结构标准
1 适用范围
就《SOLAS公约》第XII章第14条而言,这些要求规定了船长在150m及以上并载运密度为1,780kg/m3及以上固体散装货物的单舷侧散货船为了不受空舱航行限制,要求其货物区域内舷侧结构的最低标准。
2 舷侧结构的构件尺寸
2.1 舷侧外板的厚度和剖面模数及舷侧肋骨的剪切面积,应按照主管机关根据《安全公约》第XI-1章第1条的规定认可的某一船级社的标准或根据具有同等安全水准的适用的主管机关国家标准来确定。
2.2 为防止船壳板过度施压变形,应增加直接邻近防撞舱壁的货舱内舷侧肋骨的构件尺寸。作为替代性措施,应在最前货舱内设置支撑结构,以保持首尖舱内水平纵桁的连续性。
3 肋骨腹板的最低厚度
货物区域内肋骨腹板的厚度应不小于tw,min,以mm计,由下式得出:
tw,min = C (7.0 + 0.03L)
式中:
C = 对于沿着最前货舱的肋骨腹板为1.15;
对于沿着其他舱的肋骨腹板为1。
L = 在夏季载重水线上从首柱前缘至舵柱后缘的距离,或如果没有舵柱,至舵杆中心的距离,以m计。L不应小于夏季载重水线上最大长度的96%且不必大于97%,但不必超过200m。
4 下肘板与上肘板
4.1 肋骨下肘板的厚度不应小于tw与tw,min + 2mm中的较大者,其中tw是舷侧肋骨腹板的适合厚度。肋骨上肘板的厚度不应小于tw与tw,min中的较大者。
4.2 在图1所示位置的肋骨和肘板或整体肘板及相关的船壳板的剖面模数SM不应小于对肋骨跨中面积要求的剖面模数SMF的两倍。
4.3 下肘板和上肘板的尺度不应小于图2所示的尺度。
4.4 如图3所示,应通过连接肘板,确保顶边舱和底边舱内与舷侧肋骨的上端和下端连接的结构连贯性。应根据主管机关按照《SOLAS公约》第XI-1章第1条的规定认可的某一船级社的标准或具有同等安全水准的适用的主管机关国家标准,应对肘板加强以抵抗屈曲。
4.5 支撑连接肘板的舷侧纵骨和斜舱壁纵骨的剖面模数,应根据主管机关按照《SOLAS公约》第XI-1章第1条的规定认可的某一船级社的要求或具有同等安全水准的适用的主管机关国家标准,以横向强框架间所取的跨距来确定。如果根据主管机关或经认可的船级社的意见作出了其他安排,舷侧纵骨和斜舱壁纵骨的剖面模数应根据适用的标准予以确定,以便肘板得到有效的支撑。
5 舷侧肋骨型材
5.1 肋骨应是组合的对称型材,带有整体的上肘板和下肘板,并应装有软趾。
5.2 舷侧肋骨面板应在与端部肘板连接处成为弯曲形(不是弯成肘节形)。弯曲部分的半径应不小于r(以mm计),由下式得出:
式中bf和tf分别是肘板的宽度和厚度,以mm计。面板的端部应被剪开。
5.3 在船长小于190m的船上,低碳钢肋骨可以是不对称的,并可设置分开的肘板。肘板的面板或折边应两端剪开。肘板应设置软趾。
5.4 肋骨腹板厚度比率不应超过下列数值:
· 对称面板的肋骨,60 k0.5
· 不对称面板的肋骨,50 k0.5
式中:
对于普通船体结构钢,k = 1;
对于屈服应力为315N/mm2的钢材,k = 0.78;和
对于屈服应力为355N/mm2的钢材,k = 0.72。
突出的面板部分不应超过面板净厚度的10 k0.5倍。
6 防倾肘板
在最前货舱处,不对称剖面的舷侧肋骨上应在每两个肋骨上设置防倾肘板,如图4所示。
7 肋骨与端部肘板的焊接
7.1 对于肋骨和肘板与舷侧外板和底边舱和顶边舱板以及腹板与面板的连接应采用双面连续焊接。
7.2 就本条而言,焊接缝(见图1):
.1 在“a”区应为0.44t
.2 在“b”区应为0.4t
式中t为两个连接构件的较薄者。
7.3 如果船型不适合采用有效的填角焊缝,为了确保如上所述的同样有效的焊接,可能需要对肋骨腹板和肘板的边缘预加工。
8 舷侧外板的最小净厚度
位于底边舱和顶边舱之间的舷侧外板的厚度不应小于tp,min(以mm计),由下式得出:
肘板的换新衡准
1 适用范围和定义
就《SOLAS公约》第XII章第14条而言,这些要求适用于未按照附件1标准建造的单舷侧散货船的舷侧肋骨和货舱肘板,但不受空舱航行限制的散货船应达到同等的安全水准。
这些要求规定了如第2款所述的对舷侧肋骨和肘板的腹板和面板应适用的钢材换新准则或应采取的其他措施。
在第2.3款中还对舷侧肋骨的加强措施做出了规定。
不能采用有限单元法或其他数值分析或直接计算程序作为代替方法来满足本附件的要求,除非本附件的要求不能直接适用于异常的舷侧结构安排或框架。
要在船龄达到10年时及随后的每个期间检验和换新检验之日进行这些要求的符合评估。
1.1 冰区加强船
1.1.1 如果对散货船进行加强以符合冰区船级符号,那么,在考虑是否符合本附件要求时,不应包括中间肋骨。
1.1.2 对附加结构满足冰区加强符号所要求的换新厚度,应根据船级社的要求进行。
1.1.3 如果要求撤消冰区船级符号,除防倾肘板外(见第2.1.2.1.b条和第2.3条),不应将附加的冰区加强结构视为有助于符合本附件。
2 换新或其他措施
2.1 换新或其他措施的衡准
2.1.1 第2.1条中使用的符号
tM = 测量的厚度,以mm计
tREN = 需要换新的厚度(第2.1.2条)
tREN,d/t = 基于d/t比率的厚度衡准(第2.1.2.1条)
tREN,S = 基于强度的厚度衡准(第2.1.2.2条)
tCOAT = 0.75 tS12
tS12 = 附件1在第3条中对肋骨腹板和在第4条中对上肘板和下肘板所要求的厚度,以mm计
tAB = 建造的厚度,以mm计
tC = 见下表1
表1 — tC值,以mm计
船长L(m) | 除第1货舱外的货舱 | 第1货舱 | ||
跨距和上肘板 | 下肘板 | 跨距和上肘板 | 下肘板 | |
≤100 | 2 | 2.5 | 2 | 3 |
150 | 2 | 3 | 3 | 3.5 |
≥200 | 2 | 3 | 3 | 4 |
注:对于中间船长,tC 通过上述值之间的线性内插法求得。 |
2.1.2 腹板衡准(剪力和其他校核)
当测量厚度(tM)等于或小于下列规定的厚度(tREN)时,应换新舷侧肋骨和肘板的腹板:
tREN是下列中的最大者:
.1 tCOAT – tC
.2 0.75 tAB
.3 tREN,d/t
.4 tREN,S (第2.1.2.2条所要求)
2.1.2.1 基于d/t比的厚度衡准
根据下列b)和c),tREN,d/t可用下面公式得出:
tREN,d/t = (腹板高度,mm)/R
式中:
R = 对于肋骨
对于对称面板的肋骨,为65 k0.5
对于不对称面板的肋骨,为55 k0.5
对于下肘板(见下文a)):
对于对称的面板肋骨,为87 k0.5
对于不对称的面板肋骨,为73 k0.5
对于普通船体结构钢材,k = 1,
对于屈服应力为315N/mm2的钢材,k = 0.78,和
对于屈服应力为355N/mm2的钢材,k = 0.72。
对于下整体肘板的tREN,d/t,在任何情况下都不应取小于它们所支撑的肋骨的tREN,d/t的值。
a) 下肘板
在计算下肘板腹板高度时,应适用下列:
.1 可从底边舱的斜舱壁与舷侧外板的交点处垂直于下肘板的面板(见图3)量得下肘板的腹板高度。
.2 如果在下肘板板上设置了加强筋,可取腹板高度为舷侧外板与加强筋之间、加强筋之间或最外端加强筋与肘板的面板之间的距离,取最大者。
b) 替代性防倾肘板
当tM小于舷侧肋骨的b)部分tREN,d/t时(见图2),可设置符合第2.3条的防倾肘板,代替腹板高度与舷侧肋骨厚度比所要求的肘板,在这种情况中,在根据第2.1.2条确定tREN时可不必考虑tREN,d/t。
c) 紧靠防撞舱壁之后
对于直接位于防撞舱壁之后的舷侧肋骨,增加其尺寸以便其惯性矩能避免舷侧外板的不必要柔性,当其腹板的建造厚度tAB大于1.65tREN,S时,可用厚度tREN,d/t的值通过以下公式求得t’REN,d/t:
t'REN,d/t =
式中tREN,S从第3.3条求得。
2.1.2.2 基于剪切强度校核的厚度衡准
如图1中所定义的,如果舷侧肋骨底部的tM等于或小于tCOAT,那么,tREN,S应按照第3.3条来确定。
2.1.2.3 换新的肋骨腹板和下肘板的厚度
如果钢材需要换新,被换新的腹板的厚度不应小于tAB、1.2tCOAT或1.2tREN,取最大者。
2.1.2.4 其他措施的衡准
当tREN<tM≤tCOAT时,应采取包括下列所有措施:
.1 喷砂,或等效者,和涂上保护层(见第2.2条),
.2 当图1所示的舷侧肋骨A、B、C和D区的任何部分出现上述状态时,设置防倾肘板(见第2.3条);和
.3 在换新检验和期间检验时,对保护层的维护要达到“如新”的状态(即,未被损坏或生锈)。
如果结构构件的厚度相对于建造时的厚度未出现厚度减少且保护层处于“如新”状态(即,未被损坏或生锈),则可以免除上述措施。
2.1.3 肋骨和肘板的衡准(弯曲校核)
如果下肘板的长度或深度不能满足附件1的要求,应根据第3.4条进行抗弯强度校核,并根据要求对肋骨和/或肘板进行换新或加强。
2.2 厚度测量、钢材换新、喷砂和保护层
就钢材换新、喷砂和保护层而言,规定了A、B、C和D四个区,如图1所示。
对每个区都应进行有代表性的厚度测量,并应针对第2.1条的衡准进行评估。
如果是整体肘板,当第2.1条的衡准对A或B区不能满足时,应适当对A和B区均进行钢材换新、喷砂和涂保护层。
如果是分开的肘板,当第2.1条的衡准对A区或B区不能满足时,应适当对这些区的每个区进行钢材换新、喷砂和涂保护层。
如果根据第2.1条的要求需要对C区进行钢材换新,应同时对B区和C区进行。如果根据第2.1条的要求需要对C区进行喷砂和涂保护层,应同时对B、C和D区进行。
如果根据第2.1条的要求需要对D区进行钢材换新,只需要对该区进行。如果根据第2.1条的要求需要对D区进行喷砂和涂保护层,应同时对C和D区进行。
如果主管机关或主管机关根据《安全公约》第XI-1章第1条的规定认可的某一船级社认为某区处于“如新”状态(即,未损坏或生锈),对原先换新或涂保护层的区可给予特殊的考虑。
如果采用基于第2.1条的换新厚度衡准,一般情况下,涂的保护层应符合本组织适用的要求。
根据第2.1条的要求,如果有限的几个舷侧肋骨和肘板表明需要对其全长的某部分涂上保护层,应适用下列衡准:
.1 涂保护层的部分包括:
– 舷侧肋骨和肘板的腹板和面板,
– 舷侧外板的舱面、污水底舱和舷侧舱板,如果适用,从舷侧肋骨的腹板起,宽度应不小于100 mm。
.2 应采用环氧树脂涂料或等效物。
在任何情况下,在使用涂料之前,对所有涂层的表面都要进行喷砂。
2.3 加强措施
加强措施由防倾肘板构成,位于舷侧肋骨的下部和跨距中点(见图4)。防倾肘板可位于每两个肋骨处,但下肘板和中跨肘板应设置在任意一对肋骨之间的一线上。
防倾肘板的厚度应不小于它们所连接的舷侧肋骨的建造厚度。
对于防倾肘板与舷侧肋骨和壳板的连接,应采用双面连续焊接。
2.4 焊接缝厚度
如果换新钢构件,焊接应符合附件1第7条的要求。
2.5 点蚀与凹槽
如果点蚀的密度在面积上超过15%(见图5),应进行厚度测量,对点蚀情况进行检查。
在点蚀或凹槽处,最低可接受的剩余厚度等于:
.1 对于肋骨和肘板腹板及面板上的点蚀或凹槽,为建造时厚度的75%;和
.2 对于连接在舷侧肋骨上的,且每侧宽度达到30mm的舷侧外板、底边舱和顶边舱板上的点蚀或凹槽,为建造时厚度的70%。
3 强度校核衡准
通常,应计算载荷,并应对每个舱的前、中和后肋骨进行强度校核。中间位置的肋骨所需的尺寸应在对上述肋骨求得的结果之间通过线性内插法求得。
如果在某一舱内舷侧肋骨的尺寸不同,那么,对具有相同尺寸的每组肋骨的中肋骨所要求的尺寸也应进行计算。对于中间位置肋骨所要求的尺寸应从对计算过的肋骨的结果之间通过线性内插法求得。
3.1 载荷模式
3.1.1 力
对舷侧肋骨的剖面a)和b)(图2所规定,如果是分开的下肘板,剖面b)部分是下肘板的顶部)的强度校核要考虑的力Pfr,a和Pfr,b(以kN计)可由下式得出:
Pfr,a = Ps + max (P1,P2)
Pfr,b = Pfr,a
式中:
Ps = 静水压力,以kN计
= sh,当舷侧肋骨跨距h上端(见图1)低于载重线时
= sh',当舷侧肋骨跨距h上端(见图1)位于或高于载重线时
P1 = 迎浪波浪压力,以kN计
= sh
P2 = 横浪波浪压力,以kN计
= sh
h, hB = 分别如图1和图2中所定义的舷侧肋骨跨距和下肘板长度,以m计
h' = 舷侧肋骨跨距h下端(见图1)与载重线之间的距离,以m计
s = 肋骨间距,以m计
pS,U,pS,L = 分别为舷侧肋骨跨距h(见图1)上端和下端处的静水压力,以kN/m2计
p1,U,p1,L = 如下列第3.1.2.1条所定义的分别为舷侧肋骨跨距h上端和下端的波浪压力,以kN/m2计
p2,U,p2,L = 如下列第3.1.2.2条所定义的分别为舷侧肋骨跨距h上端和下端的波浪压力,以kN/m2计
3.1.2 波浪压力
3.1.2.1 波浪压力p1
.1 水线及以下的波浪压力p1(kN/m2),由下式得出:
p1 = 1.50
p11 = 3kSC+kf
.2 水线以上波浪压力p1 (kN/m2),由下式得出:
p1 = p1w1 – 7.50( z – T )
3.1.2.2 波浪压力P2
.1 水线及以下波浪压力p2 (kN/m2),由下式得出:
p2 = 13.0
.2 水线以上波浪压力p2 (kN/m2),由下式得出:
p =
式中:
p1w1 = p1处于水线的海水波浪压力
p2w1 = p2处于水线的海水波浪压力
L = 在夏季载重线上从船首柱前缘至舵柱后缘的距离,或如果没有舵柱,至舵杆中心的距离,以m计。L不应小于夏季载重线上最大长度的96%但不必大于97%。
B = 最大型宽,以m计。
CB = 相对于夏季载重线的吃水d的型方形系数,基于长度L和型宽B,但所取的数值不应小于0.6:
CB =
T = 最大设计吃水,以m计
C = 系数
= 10.75-, 当90≤L≤300m时
= 10.75, 当300<L时
Cr =
K = 1.2 无舭龙骨的船舶
= 1 有舭龙骨的船舶
kr = 横摇回转半径。如果得不到kr的实际数值
= 0.39B,对于横断面上质量分布均匀的船舶(如,重货隔舱装载或的轻货均匀装载)
= 0.25B,对于横断面上质量分布不均匀的船舶(如,重货均匀分布)
GM = 0.12B,如果GM实际数值不可得
z = 从基线到载荷点的垂直距离,以m计
ks = CB + 在L的后端
= CB 从L的后端起在0.2L与0.6L之间
= CB+ 在L的前端
在上述规定的点之间,ks应为线性变化
kf = 0.8C
3.2 许用应力
在舷侧肋骨中许用正应力和剪应力,以N/mm2计,由下式得出:
[图片]
式中[图片]是材料的最小上屈服应力,以N/mm2计。
3.3 剪切强度校核
如图1所规定,如果舷侧肋骨下部中的tM小于或等于tCOAT,应根据下列要求进行剪切强度校核。
厚度tREN,S (mm)是对剖面a)和b)的剪切强度校核所获得的厚度tREN,Sa和tREN,Sb之间的最大值(见图2和图3.1),由下式得出,但所取的值不必超过0.75tS12。
.1 在剖面a): tREN,Sa = [图片]
.2 在剖面b): tREN,Sb = [图片]
式中:
ks = 剪力分配系数,所取的值等于0.6
pfr,a,pfr,b = 第3.1.1中规定的压力
da,db = 分别为剖面a)和b)肘板和肋骨深度(见图2),以mm计,如果是分开肘板(非整体的),所取的db值应是最小的腹板高度减去可能的扇形部分
[图片] = 肋骨腹板与壳板之间的角度
[图片] = 第3.2条所定义的许用剪应力,以N/mm2计。
3.4 抗弯强度校核
如果下肘板长度或深度不符合附件1中的要求,那么,剖面a)和b)处肘板和舷侧肋骨的实际剖面模数(cm3)不应小于:
.1 在剖面a):
Za =[图片]
.2 在剖面b):
[图片]
式中:
Pfr,a = 第3.1.1中所定义的压力
H = 图1中所定义的舷侧肋骨跨距,以m计
[图片] = 第3.2中所定义的许用正应力,以N/mm2计
ma, mb = 表2中所定义的弯矩系数
应基于测量的厚度来计算肘板和舷侧肋骨关于平行于带板的轴线的实际剖面模数。对于预先计算的情况,可使用替代的厚度数值,但它们应不小于:
.1 tREN,对于腹板厚度;
.2 经主管机关根据《SOLAS公约》第XI-1章第1条认可的某个船级社的面板和带板换新衡准允许的最小厚度或具有同等安全水准的适用的主管机关国家标准允许的最小厚度。
带板宽度等于肋骨间距,在跨距h中点沿着船壳板量取。
如果剖面a)和b)的实际剖面模数小于Za和Zb值,应换新或加强肋骨和肘板以便取得实际剖面模数值分别不小于1.2Za和1.2Zb。
在这样的情况中,如图1所定义,换新或加强的面板应伸出舷侧肋骨的下部。
表 2 – 弯矩系数ma和mb
ma | mb | |||
HB=0.08h | HB=0.1h | HB=0.125h | ||
经批准的在非均匀装载状态下运营的船舶的空舱 | 10 | 17 | 19 | 22 |
其他情况 | 12 | 20 | 22 | 26 |
注1: 非均匀装载状态系指在这样的装载状态中,针对每个舱进行评估,最大和最低充装比率之间的比率超过1.20的,并对不同的货物密度作校正。 注2: 对于肘板长度hB的中间值,系数mb在表内数值之间通过线性内插法求得。 |
da = 下肘板腹板高度
db = 肋骨腹板高度
hB = 下肘板长度
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