4000TEU集装箱船的主尺度确定.docx

网络教育学院《船舶设计原理课程设计》题 目：4000TEU集装箱船的主尺度确定1 集装箱船概述本章需简单介绍集装箱船的相关内容，例如集装箱船的特点，集装箱船的发 展历程，并要求搜集现有集装箱船主尺度资料，作为自己设计集装箱船的主尺度 的参考数据1.1 集装箱船的特点集装箱船的大小通常是以装载20ft标准箱作为单位(TEU)的多少来表示的集装箱船在技术上具有如下的特点：(1) 追求高的载箱量，在舱内和甲板上装载尽可能多的集装箱2) 在追求载箱量的同时，追求高的平均箱重指标或在一定平均箱里(如14t/TEU)下追求高的载箱率3) 集装箱船的主尺度如船长、船宽和型深等主要由船舶的载箱量来决定4) 货舱开口大，货舱和货舱口尺度规格化，货舱口宽度一般为船宽 80％左 右，最大有达89%、甚至更大货舱口长度通常以能吊装40ft (或2只20ft)集 装箱为好5) 稳性问题十分突出由于甲板上堆装大量集装箱，引起货物重心升高及 受风面积增大在装卸舱内集装箱时，船舶横倾角不能大于5°，以免集装箱被 导轨卡住6) 航速高，主机功率大为了保证定期班轮的准点率，新建的大型集装箱 船的服务航速达22kn以上，3500TEU以上的第四代集装箱船的服务航速多数达 24kn以上，且其主机的储备功率也较大。

新建中型集装箱船的服务航速均在18kn 以上，有的还达到20kn—21kn新建300TEU以上的小型集装箱船的服务航速也 在15kn以上因此，船舶的方形系数Cb相应较小1.2 集装箱船的发展历程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 常规杂货船大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 年代已成熟定型按照集装箱船的发展情况，可分为第一、二、三、四、五代集装箱船： 第一代出现于20世纪60年代，横穿太平洋、大西洋的17000-20000总吨集 装箱船可装载 700-1000TEU第二代出现于20世纪70年代，40000-50000总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节第三代出现于1973年石油危机以来，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出现于20世纪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，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 步提高第五代作为集装箱船的先锋，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是 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 箱船的序幕据有关方面预测，不久的将来，可装载10000个集装箱的巨轮将会 在欧洲问世现代集装箱船正向着大型化、高速化，多用途方向发展我国集装箱船研制 虽然起步较晚，发展速度却很快我国建造了许多集装箱船，大力发展集装箱运 输，光是上海港就开辟了 29 条国际集装箱班轮航线，上海港集装箱月吞吐量超 过一百万标准箱上海港已经是世界上集装箱吞吐量最大的港口之一中国上海 生产的集装箱装卸机械也已经达到国际先进水平，在世界各大港口被广泛采用 近几年来，我国还出口集装箱船，在世界各地海洋上可以见到我国建造集装箱船 的身影。

总之，我国在包括集装箱、集装箱装卸机械、集装箱船舶的制造和出口， 到大吨位集装箱码头的建造，集装箱远洋船队的建立以及国际集装箱枢纽港的建 设，标志着我国的集装箱运输系统已经进入世界先进行列1.3 现有集装箱船主尺度资料搜集本课程设计选择的集装箱船的参数为4000 TEU，运输20fts的标准箱的 集装箱表 1 集装箱船主尺度资料单位1000TEU1100TEU1180TEU1240TEU1248TEU1264TEU总长m148147.87160.5145.65168.1168.1垂线间长m140.3140.3149.6135157157型宽m23.2523.2525252626型深m12121511.51313设计吃水m7.37.38.58.199结构吃水m989.59.5续表 1 集装箱船主尺度资料单位1270TEU1294TEU1300TEU1400TEU1436TEU1700TEU总长m170168.5165.2175175167垂线间长m159.2157.6153165165157型宽m24.82625.627.427.428.4型深m14.213.515.21414.314.3设计吃水m9.599.29.59.59.7结构吃水m10.8651010.51110.910.66续表 1 集装箱船主尺度资料单位1700TEU1700TEU1702TEU1732TEU1800TEU1858TEU总长m180189179.7176.41191196.87垂线间长m167176.42167166.41179185.1型宽m27.626.527.627.428.527.8型深m15.914.215.914.31716.5设计吃水m9.599.59.59.510.5结构吃水m10.710.511111111续表 1 集装箱船主尺度资料单位2010TEU2400TEU2546TEU2578TEU2800TEU3500TEU总长m209.7209.7208.9211.85240.3270.7垂线间长m200200196.9199.95266255型宽m32.232.229.829.832.232.22型深m18.814.8/18.816.416.718.919.1设计吃水m9.51010.110.11111.5结构吃水m11.511.511.41212.5续表 1 集装箱船主尺度资料单位3534TEU4250TEU4250TEU4250TEU5668TEU5688TEU总长m231263.2260263280280垂线间长m214.2251.4246251.88265.8265.8型宽m32.232.232.2532.240.340.3型深m18.819.319.319.324.124.1设计吃水m121111111212结构吃水m912.812.612.81414续表 1 集装箱船主尺度资料单位4800TEU4250TEU4250TEU4250TEU3534TEU3500TEU总长m255.4263260263.2231270.7垂线间长m242251.88246251.4214.2255型宽m37.332.232.2532.232.232.22型深m19.619.319.319.319.319.1设计吃水m11111111911.5结构吃水m12.512.812.612.81212.52 船舶主尺度确定船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶的主要要素，它们是描述 船舶几何形状的一些最基本的特征性数据，这些要素对船舶的主要技术性能，诸 如快速性、稳性、适航性、容量、总布置以及船舶的经济性等有重大的影响，对 船舶质量的好坏有决定性的作用。

因此，恰当地确定这些要素，是船舶总体设计 中的一项最基本最重要的工作船的设计通常是由确定这些要素开始2.1 初始排水量及主要尺度确定集装箱船属于典型的布置型船舶，所以船舶的主要尺度的论证时从总布置出 发，在满足布置要求、排箱要求的前提下确定主要尺度箱的分布情况：总箱 N =4000T 表2-1舱内和甲板上装载集装箱的数量 舱内 行数X=24 列数Y=13 层数Z=7 折减后实际N =1800H甲板上 行数X=30 列数Y=15 层数Z=5 折减后实际N =2000 D 2・1・1船宽B的确定集装箱船船宽的确定取决于甲板上或者=舱内装载集装箱的列数，即R或R，dH 并需考虑船舶稳性的要求，视何者为大而定由甲板上集装箱列数确定船宽：B > B x r + (r — 1)CC D D c式中 B 集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m，有时还须考虑欧洲箱的宽C度 2.500m；r ——甲板上集装箱的列数；DC ——集装箱列与列的间隙，考虑到紧固件的操作和标准，通常为c0.025m，0.038m，0.080m由舱内集装箱列数确定船宽：B > Be X 2 N + 1)Gc+叫K式中 r ——舱内集装箱列数；HB ——集装箱宽度，通常取标准箱宽 2.438m；Cn ——货舱内甲板纵桁数；G ——货舱内集装箱列与列的间隙，其间隙为了便于安装导轨，通常为c0.10m〜0.210m，个别船仅为0.05m；G 甲板纵桁的面板宽度，通常取为0.50m〜0.80m；DK ——舱口开口系数，通常取为0.80〜0.85。

表2-2集装箱船船宽的确定集装箱宽度B=C2.438m甲板上集装箱的列数r=D15m集装箱列与列的间隙C=c0.038m舱内集装箱列数r=H13m货舱内甲板纵桁数n=0m货舱内集装箱列与列的间隙G=c0.085m甲板纵桁的面板宽度G=D0m舱口开口系数K=0.89m甲板上：B > B x r + (r — 1)CC D D c37.102m舱内：B x r + (r + n + 1)G + nCB > —C H H c DK32.754m最终：B=37.3m2.1.2型深D的确定表2-3 集装。