也论“结构吃水”和“设计吃水”

hugh777 · 发表于 2009-11-13 00:37

最近，在网上看到了许多对“结构吃水”和“设计吃水”关系的讨论。本人觉得：一些论点显得有点老套了，一些意见不是很精到，而又没有人肯花时间作一个澄清。为了不让网站上的信息“误人子弟”，我觉得有必要花一些时间作一些事。

下面是本人在“国防科技论坛”上的回应的帖子，转贴过来。
http://bbs.81tech.com/read.php?tid-90981-fpage-0-toread--page-1.html

确实如这些讨论中提到的：结构吃水（Scantling Draft）一般是大于设计吃水（Design Draft）的！但这是比较老的设计理念（大约在10多年以前一直用这个概念的）。尤其是以前的中国设计师都采用这样的设计。即便是今天，国内还是有一些设计师继续固守着这样的理念不肯丢弃。在教科书中也可能继续保留这样的设计理念。

请思考这样的问题：如果“结构吃水”和“设计吃水”相同又会如何？这样的设计不行吗？没有规范或公约这样规定吧？

答案是：当然可以！

所以，从船舶的经济性考虑，取结构吃水与设计吃水相同是最好的！

如果各位注意一下当今国外的一些设计图纸上标注就可以发现：当今的船舶结构图纸上都是只标注有“结构吃水”。也就是说：我们所谓的“设计吃水”就是“结构吃水”了。当然一些船舶同时也会标注有“夏季吃水（Summer Draft）”，但这个吃水与“结构吃水”是相同的。

当然，这样的设计在校核船舶的结构、干舷和稳性时，都是取这一吃水进行校核的。

总结：

最专业的、精到的设计应该是：只标注“结构吃水（Scantling Draft）”和“夏季吃水（Summer Draft)”！

“结构吃水”是针对船级社的；“夏季吃水”是针对法规或公约的。把两者分开标注是很好的。

两个吃水可以相同，也可以不同。如果不同时，夏季吃水肯定是小于结构吃水的。

如果有人只标注一个吃水－－“结构吃水”－－这也没有错！但如果只标注“设计吃水”就有点不够精到！

当然，载重线标志的吃水就是“夏季吃水”了！如果你的结构吃水高于夏季吃水，而稳性和干舷在结构吃水时都能满足要求，干吗不把载重线标志提高到这个吃水？如果你设计出这样的船舶，那就是浪费船东的钱，船少装货了。

怎么样？让我们一起来丢弃“设计吃水”吧！

~wisp~ · 发表于 2009-11-13 07:50

本帖最后由 ~wisp~ 于 2009-11-13 08:08 编辑

楼主说的不对规范计算时设计吃水结构吃水都要用到. 没人说结构吃水比设计吃水大时,装货只能装到设计吃水吧? 载货到设计吃水时,船舶的航行性能达到最佳,结构吃水是载货的极限,超过这个值,船就有可能发生变形,破损.

hojmann · 发表于 2009-11-13 08:14

LZ这么说，当然也没错。
问题在于，对于载重型船，没错，在营运过程中，他们基本上都是处于夏季载重线的状态，但是非载重型船呢？？有多少集装箱船每个航次都是满载呢？
所谓的设计吃水，更多地是从经济性角度考虑，在设计吃水时，船的油耗和载重量的比率是比较优秀的。
所以，抛弃设计吃水，还为时尚早。

Janie · 发表于 2009-11-13 08:46

Expansion of a statement for definition of draughts

1. T, is the summer load line draugth for the ship in operation, measured from the moulded base line at amidships. Note this may be less than the maximum permissible summer load waterline draught.

2. Tfull, the full load design draught, is the draugt at departure given for the homogeneous full load condition in the loading manual, measured from the moulded base line at midships.

3. Tsc, is the maximum design draught, at which the strength requirements for the scantlings of the ship are met.

ships moulded displacement, corresponding to the underwater volume of the ship, at draught Tsc.

DWT, is the deadweight of the ship, floating in water with a specific gravity of 1.025, at the summer load line draught.

Fatigue analyses are to be carried out for full load condition at design draught (Tfull) at departure, according to the intended ship's operation.

Conclusion: Design draugt is indispensable to the fatigue analysis, in generally, a smaller design draught which was adopted in the ship's design but we can't rule out the possibility that the design draugtht and scantling draught are same.

If someone who has any opinion, please advice.

随风 · 发表于 2009-11-13 09:23

搞不懂有两个吃水有什么不妥？也没有明文规定设计吃水必需要小于结构吃水。在设计过程中也可以取两个相等嘛。

沧海水 · 发表于 2009-11-13 12:53

对呀，为什么非要对立起来呢？
同意4楼和6楼的说法

蓝魔 · 发表于 2009-11-13 13:28

设计吃水是针对航运公司的, 考虑的是在此吃水条件下,行速,油耗等能实现经济利益最大化.
结构吃水是针对船级社会的,考虑的船舶本身能承受的极限装载下的各种海况而引发的各种变形扭曲等.

wanghui · 发表于 2009-11-13 16:00

LZ讨论此事毫无意义，结构吃水永远大于或等于设计吃水，不同的计算中采用不同并且不同船型要求不一样，不能取消设计吃水。

hugh777 · 发表于 2009-11-14 18:58

本帖最后由 hugh777 于 2009-11-14 19:01 编辑

既然有人答复了，我就有责任解释一下了。

如果船舶在结构吃水处勘划载重线标志，这就意味着船舶能够满足船级社规范的强度要求（局部强度和总纵强度），同时也满足法规或公约的干舷和稳性（完整稳性和/或破舱稳性）了。

如果设计公司需要考虑船舶的设计状态，也就是与船东签订合同时敲定的、设计时能够达到的船舶技术状态。如：在一个约定的吃水下，船舶能够达到多大的航速？因为船舶在交船前，很少有可能在夏季吃水时测定航速的。故一般是采用“约定在低于夏季吃水的某个吃水测量船舶能够达到的航速”。而这个吃水往往也不能达到所谓的“设计吃水”。

只有对一个新型船舶的开发时，船东和设计人员因缺少经验，不能给出足够的数据，这时就需要设计人员使出浑身解数，在船东希望的夏季吃水时，使用合适的主机和螺旋桨的配合，达到船东希望的航速。从事船舶设计的人员都知道：设计这样的船舶是需要“留一手”的。所以，主机功率的估算往往会偏大一些的。只有在经过实际的设计、航行以后，才能够确切地知道这样的船舶需要多大的主机才是比较合适的。

如果说：在所谓的“设计吃水”时，“更多地是从经济性角度考虑”，“船的油耗和载重量的比率”，即所谓的最经济、最合理的状态（最佳设计状态）。那么就要问了：为什么就不能在最大的吃水时达到这个状态呢？船舶就不能按照这个吃水进行设计吗？

集装箱船确实是很少能够在营运状态达到夏季吃水的。但这并不意味着必须要有一个“设计吃水”来度量啊？集装箱船也不能说“不是载重型船舶”，只不过从船舶的尺度来看，她的载重量相对散货船来说是小的，而她的定班航线又需要她有较高的航速，以实现她货运时间限制的需要。

说的更简单一点吧：我们的船人以前用的“设计吃水”无非就是定出一个比“结构吃水”小一些的吃水，以期“给船舶的结构留出一个强度的余度”而已，根本不是什么“最佳设计状态”的概念！确实也是有一些船人是以这个吃水去估算船舶的阻力、选择主机和螺旋桨的。他们也更多地选择这个吃水勘划载重线了。而留出了这个吃水差就作为船舶的强度余度了。

随着我们船人的努力进取，这个概念得到了修正了。一方面，船东要求“以船舶的最大吃水校核船舶的强度、载重量、航速和稳性”，不让留吃水余度了；另一方面，船人也认识到了，以前的留出的吃水差根本没有意义，倒是让船舶整天背了一个包袱，使初期的投入增加。

所以，目前船舶的设计已经是围绕着船舶的夏季吃水进行了，而且就取这个吃水为结构吃水了。

许多高明的船东是自己确定船舶的主尺度、夏季吃水、载重量和主机功率。他们已经对“多大的船舶用多大的主机，能够达到多大的航速”已经有相当的研究和期待。因为他们已经对自己需要的船舶有了相当的经验。一个好的设计是在船东这样的“定势”中，实现船东的期待。

后继船人 · 发表于 2010-1-19 16:03

　船舶的吃水分为设计吃水（Designed Draft）和结构吃水（Scantling Draft），结构吃水比设计吃水大。
　　船舶之所以设立设计吃水和结构吃水是因为，船舶设计的时候需要进行两大块的计算，分别是稳性计算和结构计算，前者保障船舶运营过程中的稳性安全后者保障船舶运营过程中的结构安全。
　　稳性计算的时候需要有一个标准，这个时候的满载吃水定为设计吃水，在该吃水状态下考核航速，作为核算稳性的一个工况等。但是有时候船舶装载密度大的货物，比如钢板，货物重心很低，即使多装载，超过了设计吃水从稳性方面来讲也是安全的，于是就有了一个新的说法，重载，但是接下来的问题是，重载时虽然稳性没问题可是按照设计吃水核算的结构在重载时是不安全的，于是在船舶最开始设计的时候就定义了一个结构吃水（大于设计吃水），按照结构吃水进行结构计算，这样以后运营过程中即使重载超过设计吃水，只要没超过结构吃水船舶也是安全的。
　　设立结构吃水还有一个目的，为以后船舶改装留有余地，毕竟船用设备可以随时更换，船体结构是要伴随整个船舶生命期的。
　　一般散货船、干货船、工程船两个吃水不一样

零速横浪 · 发表于 2010-1-19 16:21

插一句，国外的新设计的一条矿石船，的确只有一个吃水。但是这个船型，是只有这个船厂独有的。
如果是其他类型的普通的船，很多船厂都能造，比如说capesize的，那么标记设计吃水还有一个好处，
就是在船东和别的船厂造出的船进行航速比较的时候，大家都可以提供设计吃水时候的航速。
如果别人有设计吃水，报给船东的时候是设计吃水的服务航速，那么如果你的船只有结构吃水，那么
说出来的航速肯定是输给别人的，这对船厂竞标不利。

这是我咨询过国外一家公司的设计主管得到的答案。

shixingyu0335 · 发表于 2010-1-24 09:32

规范对最小干舷是有要求的，当货物的积载因数较大时，设计干舷可能不满足规范最小干舷，这时一般是加大型深以加大干舷，但这时船舶排水量就有较大富裕，对经济性不利;因此在加大型深的同时也加大结构，使结构强度满足最小干舷时的强度要求，这样当装载积载因数较小的货物时就可以多装。在这种情况下结构吃水和设计吃水还是有较大区别的

youjianguook · 发表于 2010-2-4 19:48

是这么回事。大多数内河小船的结构吃水就等于设计吃水。

fengzhizi915 · 发表于 2010-2-6 09:30

设计吃水与结构吃水应该综合考虑

BRACKET · 发表于 2011-9-9 18:22

本帖最后由 BRACKET 于 2011-9-9 18:25 编辑

个人感觉，对货物种类较单一（积载因数变化不大的）的的舱容型船舶，如油船，油船，搞两个吃水没啥意义啊！
现在好多船都整两个航速考察点了，洋鬼子，鬼精鬼精的

BRACKET · 发表于 2011-9-9 18:35

本帖最后由 BRACKET 于 2011-9-9 18:39 编辑

回复 13# 后继船人

您提到的您看谷物和钢卷或者褐煤，那密度差老了，假设主尺度不变，当积载因数小的时候，舱容富裕了，为了不浪费多装点，在保证ICLL（提到的形状干舷的基础上），装货吃水加大，随之而来的就是强度方面的结构吃水相应加大，破舱稳性的最深分仓吃水加大，一系列的问题，而且航速下降，载重量加大，除了总吨净吨位不大，卡线值全面上扬
这中加大带来的多装在营运全寿命了，占多少比例，一定时间内，多装了，给船东带来的收益和初始投资加大相比，是否有利可图？
这总的拿出个报告来
设计经济形势，航运市场分析。。。。。。，太复杂了，不可预见因素太多了，我觉得有的时候得不偿失

xiangfan · 发表于 2011-9-11 15:10

lz在2009-11-13 00:37 发的帖子,现在可能想法变了呵呵

asher · 发表于 2011-9-11 15:51

回复 17# BRACKET

13#楼得回答其实就是在百度上找的。http://baike.baidu.com/view/54418.htm 这个解释应该是正确的。

WPF712934WPF · 发表于 2011-9-12 21:34

好多种说法啊，不知道那个是对的。

rexchang · 发表于 2011-9-14 11:23

众里寻他千百度，那人却在签到处

[船体] 也论“结构吃水”和“设计吃水”