型深,一般指船舶的型深(moulded depth),是指在船长中点处,从
龙骨板上缘量到干舷甲板横梁上缘的垂直距离。
船舶型深
船舶型深是指在船的中横剖面处,沿船舷自平板龙骨上缘至
上层连续甲板横梁上缘的垂直距离;对甲板转角为圆弧形的船舶,则由平板龙骨上缘量至横梁上缘延伸线与肋骨外缘延伸线的交点。若
水密舱壁延伸到
干舷甲板之上的某一舱壁,该舱壁被登记为有效舱壁时,则型深应量到该舱壁的甲板。
如图a所示,单独横切面的高度,就是这条船的有效型深。
因素
型深的大小对船舶的安全性和使用性能起重要作用。吃水已定时,型深的大小由干舷决定。干舷值与船舶储备浮力的大小、船舶安全、适航性、容量及总体布置等有密切关系。
型深对容积、布置及使用性能的影响
船舶容积与型深有直接关系,增加型深则舱容增大。型深确定后,上甲板与下层甲板间的高度也就确定了,所以,型深对舱室高度有显著影响。
内河船舶的上层建筑因受桥孔高度的限制,确定型深时应注意总高度值的上限。吃水一定时,选择型深还应考虑与趸船干舷的配合,对内河短程客船、港内渡轮尤应注意。
型深对安全性的影响
1)型深对船舶溅浸性的影响
足够的干舷对于阻挡甲板上浪有利。当吃水一定时,增加型深(即增加干舷)可减少波浪涌上甲板的机会,从而可避免舷外水灌入舱内或上层建筑内,既保证了船舶和乘客的安全,又保证了船舶航行时甲板设备的正常操作。
2)型深对船舶抗沉性的影响
型深大小(或干舷大小)表征着船舶储备浮力的大小。如果船舶因意外事故破损,舱室内浸水使船舶浮力受到损失,为了取得乎衡,船舶必将下沉,这时,可依靠干舷提供的那部分浮力来弥补,干舷较大的船舶则储备浮力大,具有较大的安全性,所以,干舷是提高抗沉性的极为重要的要素。
3)型深对稳性的影响
型深较大的船舶,船舱的开口也相应提高,所以,当船舶在风浪中航行时,舱口进水的可能性较小,同时,由于回复力臂随型深增大而增大,
复原力矩也增大。但是,型深增加则重心提高,船舶的受风面积也增大,对稳性不利。
型深对总纵强度的影响
型深增加时,船体结构梁的剖面模数则迅速增加,对船舶的纵向强度有利。
有关规范对型深的要求
为了保证良好的溅浸性和强度,有关规范对船舶尺度比值和最小干舷作了规定。
1)《内河钢船建造规范》(1991)对船舶主要尺度比值的规定如图1
若超过规范范围,船舶尺度比变得特殊,说明该船过于长而扁,抗弯抗扭能力差,则船舶结构必须特别加强,另需进行强度计算并取得检验部门同意,所以,选择型深时应尽可能符合规定。
为了使船舶具有较好的溅浸性以保证船舶的安全,《内河船舶载重线规范》(1991)按内河船船长的大小规定了相应的最小干舷,并规定,当L/D<15,船舶的实际舷弧小于规范所规定标准舷弧或大于标准且船中前后1/4L的干舷甲板上各开口具有水密关闭设备时,甲板开口围板高度小于规范所规定的标准舷弧时,都应进行干舷修正。基本干舷与所有修正值之和即为。规范规定不应小于图2所列之值。其它修正值大小及计算公式均按规范规定。
型深的确定
当设计吃水及干舷选定,型深即为已知,所以,确定型深实际是确定干舷的问题。其考虑的基本因素是溅浸性和结构强度及稳性、容量、舱深等使用方面的因素,因此,确定型深和确定船舶其它尺度一样,应按船舶种类和用途综合分析确定。
例如,内河中小型客轮从总体布置的要求出发,需要一定的舱深,型深往往就根据住舱和机舱所需的高度决定。客舱的下层载客甲板常受载重线的限制而不能过低,如长江船的载客甲板不得低于设计水线1.5m,而海船则不得低于1.2m,所以,当下层载客甲板的高度确定后,干舷甲板也就基本确定。因此,总体布置对确定型深起重要作用。
港作拖轮的稳性通常要求较高。因为较高的千舷虽然对溅浸性和储备浮力有利,但干舷过高使重心、风压中心和“急牵”力的作用点均提高,对稳性和船员操作不利,所以常以保证船舶
大倾角稳性要求来确定这类船的型深。
对图2注:
内河拖轮由于尺度小,型深的选取一般由主机高度、船员舱高度等因素加以确定。
对于运输重货的船舶,如矿砂船、运煤船和大多数油船;因其每吨货物所占有的货舱容积较小,则满足载重线规范最小干舷要求的型深一般也能满足容量及其它要求,故此类船的型深通常按最小干舷要求确定,设计成最小干舷船。
载运轻货及其它需要占用较大舱容的船舶满足舱容要求的型深所对应的干舷一般都能满足规范要求的最小干舷。因此,通过舱容计算即可确定型深。
综上所述,确定型深的首要任务是找出影响设计船型深的主要因素,然后综合分析加以确定。通常采用以下几种方式:
(1)参考型船及统计资料的D/T、L/D或D/F、F/B的值选取。
港作拖轮D/T值在1.32~1.40之间。一般认为拖轮,以保证甲板边线不致过早浸水以改善大倾角稳性。为保证拖轮有足够的稳性,其值为:
我国内河拖轮F/B为0.10~0.14,平均值取0.12。
沿海小油船
(2)根据总体布置要求的舱深确定型深。
(3)按载重线规范规定的确定型深。