舷弧是指在船体甲板上的翘曲。现代某些船舶的甲板,特别是上甲板以下的各层
甲板,为便于施工,便于在甲板上行车及堆装货物,因而安装舷弧。
现代船舶设计建造中对船舶载重线进行计算和勘划的主要依据是1966年国际船舶载重线公约及相应修改。而对船舶进行载重线勘划的目的,是为了使船舶保持足够的干舷,提供足够的储备浮力及保证船员在海上工作所需的安全平台高度。因此载重线的准确计算和正确勘划对保证船舶的安全和提高经济效益具有重大意义。一般地,对船舶设计工作者而言,根据1966年国际船舶载重线公约及其修正案对常规船型进行相应的干舷计算并非难事,但随着各种较为特殊船型的出现,许多人对其干舷修正尤其是其中的舷弧修正感到困惑。根据对载重线公约的一些研究在此对舷弧修正作一简要的分析。
根据载重线公约进行计算,最终核定其
干舷,该干舷的需要是出于人们害怕船舶过载危及船舶所运载货物及船员的安全而在出海前特意保留的。从船东的角度,为了获取最大的经济效益,希望尽可能多地装货;而从保险商及船员的角度,则希望能限制船舶的满载吃水以保证船舶及船员的安全。在一系列的沉船事故发生后,人们认识到了过多装载的危害,从而产生了保留一定干舷的规定,并经过几十年的不断改进后,于1966年3月在伦敦召开了国际会议制定了我们众所周知的1966年国际载重线公约,并分别在1978年、2004年对相关条款进行了修正。
船舶干舷核定的前提是首先假定了船舶的布置及配载满足相应规则规范对
船舶稳性和结构强度的要求。其次满足1966年国际载重线公约及修正案对舱口盖、通风筒等各种开口的保护的规定。
船舶保留一定干舷首先是使船舶保留一定储备浮力,同时也可为船员在水线以上提供一定高度的安全工作平台。容易引起误解的是储备浮力的主要作用并不是为了弥补船舶由于破损浸水而导致的浮力损失,而是为船舶在营运过程中提供足够的高度以保证其适航性。船舶保留一定干舷还在于为船员提供必要高度的安全工作平台及保证使货物不受海水浸泡。在满足公约各条件的要求后,正确计算船舶所需干舷是非常重要的。
在分析核定干舷的各要素前,先来看看影响船舶所需最小干舷的各个因素。我们说船舶保留一定的干舷主要是为了保证营运过程中的适航性。从公约中可看出影响干舷的主要因素包括:公约船型、船长、型深、型宽、方形系数、上层建筑、舷弧等,船舶最小干舷是用被核定干舷船的几何形状与相同船长的公约标准船舶进行比较修正得到的。这些修正包括船长、型深、型宽、方形系数、上层建筑、舷弧等修正。前面几种修正在公约中都非常明确,一般也易于掌握,在这儿也不细说。研究专门针对舷弧的修正作一些探讨。
船舶实际舷弧值为从甲板边线量至通过舷弧线船长中点处所作的龙骨平行线的距离。公约中首先定义了标准舷弧剖面形状,然后将需计算的船舶实际舷弧面积与标准面积相比较,根据首尾面积差的多寡而对干舷进行一定的增减,得到船舶经舷弧修正后的所需干舷值。
其中,a=L/3+10,首部
抛物线方程可表达为:y=7.2a/L3x3+194.4a/L2x2+ a/Lx(原点为船中),舷弧面积为8.3375aL(133.4/16aL),沿整个船长的贡献为133.4/16a;尾部抛物线方程可表达为:y=3.6a/L3x3+97.2a/L2x2+0.5a/Lx(原点为船中),舷弧面积为4.16875aL(66.7/16aL),沿整个船长的贡献为66.7/6a。
一般地,被核定干舷的船舶实际舷弧与标准舷弧总会有所不同,并非标准的抛物线,此时可根据公约第38条,遵循辛普森面积计算法,对图1和图2已知首尾部各既定坐标处舷弧值分别乘以1、3、3、1,再除以16,即得到实际船舶的首尾舷弧面面积沿整个船长的贡献,也就是公约中用于修正干舷的舷弧(如表1《公约中用于修正干舷的舷弧》所示)。