周云龙

摘 要：船舶投入运营后，为充分利用空间，提高单程利润，船东往往要求在上甲板装载货物，需要船厂提供上甲板允许的最大货物分布载荷（UNIFORM LOAD），并向船级社提交计算书予以认可，以获得甲板装载货物的证书。

关键词：规范 上甲板 允许分布载荷

中图分类号：TK83 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（b）-0071-02

本文主要针对CSR-B[1]、NK、CCS和LR规范中上甲板货物分布载荷的要求进行分析，基于甲板和甲板纵骨的局部强度要求，研讨各规范甲板最大货物载荷的计算方法。

1 散货船结构共同规范CSR-B上甲板货物分布载荷的计算方法

（1）在CSR-B Chapter 4 section 5 2.4中规定露天甲板上有分布载荷时，规定该载荷引起的总压力P应不得与因不同载荷工况引起的外部压力PD重复考虑，最大压力取如下所得值之大者：

P=Ps+Pw （1）

P=PD （2）

式中：Ps为分布载荷的静压力；Pw为分布载荷引起的动压力，kN/m2，取：Pw=az*ps/g；az为所考虑载荷工况下分布载荷重心处的垂向加速度，m/s2；PD为所考虑载荷工况下露天甲板压力。

（2）在CSR-B Chapter 6 Sec.1 3.2.1中规定，完整工况下上甲板板厚计算公式为：

t=15.8cacrs [（Ps+Pw）/λpRY]

（3）在CSR-B Chapter 6 Sec.2 3.2.3中规定，完整工况下纵骨净剖面模数和净剪切面积计算公式为：

W=1000（Ps+Pw）sl2/（mλsRY）

Ash=5（Ps+Pw）sl/tasin?

上甲板的板厚和纵骨尺寸一般由船体梁总纵强度、规范最小尺寸要求和液舱压力共同决定，为满足甲板装货的需要，还要额外满足货物载荷的要求。相反，甲板装货的允许载荷可以通过甲板和纵骨的实际尺寸根据上述公式进行反推求得。

根据实际甲板板厚和纵骨尺寸分别求出Ps+Pw，此值应为所求货物分布载荷的静压力和其引起的动压力之合，即等于1中的Ps+Pw，再由静压力与动压力的计算关系Pw=az*ps/g即可求出甲板实际可装载的货物分布载荷。

2 日本船级社NK规范上甲板货物分布载荷的计算方法

NK规范Chapter 10 10.2甲板载荷中有如下规定：

在暴露甲板装载木头或其他货物时，货物载荷取单位面积的货物重量，但不小于下列计算所得值：

h=a*（b*f-y）（KN/m2）

式中：a，b参见规范表C10.1.船长方向不同位置取值不同。

但规范同时规定，无论任何情况货物载荷h取值不得小于表C10.2h最小值的规定。（具体参见NK规范表C10.2的要求）

在NK规范C篇第17章 17.3中对强力甲板（暴露甲板）板厚要求如下：

1.47CS√h+2.5（mm）

在规范C篇第10章 10.3.3甲板纵骨的剖面模数要求如下：

W=1.14Shl2（cm3）

其中h为上述规定的压头。

满足NK规范的船舶，上甲板及纵骨的尺寸至少要满足上述载荷要求，其中总纵强度系数的影响未体现在载荷公式中，而是在结构尺寸公式予以考虑。

在确定上甲板最大装货载荷时可以按此公式由上甲板及纵骨的实际尺寸反推求得h。此时得到的h为货物静载荷，未考虑运动加速度引起的动压力影响，但其中包含了总纵强度系数的影响。

3 中国船级社CCS规范上甲板货物分布载荷的计算方法

CCS规范第2篇第2章第8节2.8.1.1中规定了甲板的计算压头，并对设计货物载荷作了明确规定，为8.5kPa=8.5kN/m2。

对上甲板板厚的计算未考虑设计载荷的要求，仅规定了最小尺寸要求。对甲板下桁材、骨材的计算中考虑了设计载荷以及货物装载载荷，对于没有装载货物要求的船舶，货物载荷取值为8.5kN/m2。

其中计算压头h的公式中考虑了不同位置的加速度，因此取了相应的系数。

以甲板纵骨剖面模数的计算为例：

W=c1shl2 cm3

W=c2sh+c3sl2L2×10-4 cm3

可由纵骨的实际剖面模数反推得到压头h值。再根据表3中计算压头的公式求出船长方向不同位置的实际货物装载载荷p值，此值即为允许的甲板装货载荷。

4 英国船级社LR规范上甲板货物分布载荷的计算方法

在LR规范第三篇第3章第5节设计载荷表3.5.1中对设计载荷和允许货物载荷进行了规定，分为国际SI单位和公制单位，本文仅取国际SI单位制进行介绍。

其中最小货物载荷与CCS规范相同都为8.5kN/m2，设计货物载荷取实际值。

LR规范第4篇第1章第4节表1.4.3中规定了甲板纵骨的计算：

Z=0.043 s k hT1le2F1

可以采用与CCS规范相同的反推计算求出允许装货载荷。

5 結论

从上述分析可知，通常根据船舶甲板及纵骨的实际尺寸，应用规范公式进行反推求得允许的装载载荷。相比于其他船级规范基于经验的公式，CSR规范在船体梁载荷和加速度对甲板货物载荷计算的影响方面更加具备理论依据。

另外，船厂一般都以不改变甲板现有强度为前提进行最大货物载荷计算。从船厂的利益考虑，给出的数值越安全越好，因此一般不会通过实际板厚和骨材尺寸进行反推，而是取规范要求的最小值：

CSR-B：一般取规范要求的露天甲板压力PD。

NK：取h=a*（b*f-y） （kN/m2）和表C10.2 两者最小值。

CCS&LR：8.5（kN/m2）。

参考文献

[1] 散货船结构共同规范（CSR-BC）：Common structure rules for Bulk Carrier[Z].

[2] 日本船级社（NK）：Rules for the Survey and Construction of Steel Ships/Guidance[Z].

[3] 中国船级社（CCS）：钢质海船入级规范[Z].

[4] 英国劳氏船级社（LR）：Rules and Regulations for the Classification of Ships[Z].endprint