DE69307513T2

DE69307513T2 - Aufbau für mehrrumpfschiffe

Info

Publication number: DE69307513T2
Application number: DE69307513T
Authority: DE
Inventors: Stig Bystedt; Henrik Nordhammar; Orvar Toreskog
Original assignee: Stena Rederi AB
Current assignee: Stena Rederi AB
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2013-07-01
Also published as: US5595132A; SE9202131L; WO1994001320A1; FI111525B; JPH07508947A; JP3295427B2; FI950083A; NO950060L; GR3022298T3; DE69307513D1; AU670607B2; EP0648173B1; KR950702715A; KR950702486A; ES2097519T3; AU4520393A; SE9202131D0; EP0648173A1; DK0648173T3; FI950083A0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mehrrumpfschiff vom Katamarantyp, das zwei oder mehrere Rümpfe, die im wesentlichen parallel und im gegenseitigen Abstand voneinander angeordnet und mittels eines oder mehrerer Decks miteinander verbunden sind, sowie einen darüberliegenden Raum in einem Aufbau beinhaltet, der durch eine oder mehrere Wandkonstruktionen getragen ist, die sich von betreffenden Rümpfen erstrecken.
Seegehende Hochgeschwindigkeits-Mehrrumpfschiffe sind aus zwei oder mehreren schlanken, zueinander parallelen Rümpfen aufgebaut, die miteinander mittels eines oder mehrerer Decks verbunden sind, welche offmals Fracht tragen, einschließlich Kraftfahrzeuge. Oberhalb des Decks oder der Decks ist ein Aufbau zur Unterbringung von Passagieren aufgesetzt. Der Aufbau ist auf einer oder mehreren Wandkonstruktionen abgestützt, die sich von den betreffenden Rümpfen erstrecken. Im Prinzip können die Wandkonstruktionen aus den Seiten der betreffenden Rümpfe oder aus vertikalen Fortsätzen der genannten Seiten bestehen.
Große Hochgeschwindigkeits-Katamarane können eine Länge von 100 m, eine Rumpfhöhe von ungefähr 12 m, eine Breite von 40 m besitzen, und die Antriebsmaschinerie verleiht dem Schiff eine Geschwindigkeit von beispielsweise 35 Knoten. Der freie Raum oberhalb des Frachtdecks kann beispielsweise 5 m betragen. Aus diesen Faktoren ist zu ersehen, daß das Schiff, wenn es sich in Fahrt befindet, großen Biege- und Torsionsbeanspruchungen und auch großen Verformungskräften ausgesetzt ist und daß die vorgenannten Seitenwände daher übliche, einfache Metalltafelwände sind, die sich an den Langseiten des Aufbaues erstrecken, um die steifestmögliche Seitenträgerstruktur zusammen mit betreffenden Rümpfen zu bilden. Nichtsdestoweniger sind die Beanspruchungen und Verformungskräfte in diesen Bereichen weiterhin hoch, die die Wände der Langseite des Passagierraumes bilden, was die Möglichkeit einschränkt, Fensteröffnungen in diesen Wänden vorzusehen. Bei üblichen seegehenden Schiffen ist es erforderlich, die Fensteröffnungen abzurunden, um die Gefahr einer Konzentration von Spannungen zu verringern. Trotzdem bleibt jedoch die elastische Verformung dieser Fensteröffnungen noch äußerst problematisch und stellt hohe Anforderungen an die elastische Anbringung der Fensterscheiben oder Fenstergläser.
Demgemäß ist es ein Ziel der Erfindung, bei Mehrrumpfschiffen der vorerwähnten Art eine Aufbaukonstruktion zur Verfügung zu stellen, die eine Verringerung der Verformungskräfte erreicht, welche auf die Seitenwände, beispielsweise des Passagierraumes, im Betrieb einwirken, während die so versteifte Seitenwandkonstruktion des Aufbaues mit größeren Freifächen versehen ist, in denen beispielsweise Fensterglas eingepaßt werden kann. Alternativ kann in den Öffnungen oder an den Rahmen ein Abdeckmaterial angebracht werden.
Dieses Ziel wird mit einer Schiffsbauweise entsprechend dem Anspruch 1 erreicht. Danach sind gemäß der Erfindung Wände im Passagierraum aus Scherkraft absorbierenden Fachwerkträgern aufgebaut, die sich in einer im wesentlichen vertikalen Ebene erstrecken, wobei die genannten Träger fest mit denjenigen Wänden verbunden sind, die betreffende Träger vom darunter liegenden Rumpf abstützen. Jede Langseite des Schiffes beinhaltet daher im Prinzip eine steife I-Trägerstruktur, wo, in der Hauptsache, ein Teil der Dachstruktur des Aufbaues und der oberste Teil des Fachwerkträgers und der untere Teil des Rumpfes die Flansche des I-Trägers bilden und wo die gesamte Wandkonstruktion, einschließlich des Fachwerkträgers, den Steg des I-Trägers bildet.
Die Längsprofile der Fachwerkträger sind in geeigneter Weise mit dem Dach oder der Decke und dem Boden des Aufbaues verbunden, wobei der Boden so ausgebildet sein kann, um den Biegewiderstand der Längsprofile der Fachwerkrahmen zu erhöhen.
Die Fachwerkrahmen können gerade Zick-Zack-Streben beinhalten, die sämtliche in einem Winkel von beispielsweise 60º gegenüber den Längsprofilen der Fachwerkrahmen geneigt sind, wobei die freien dreieckigen Flächen der Rahmen im wesentlichen mit Fensterglas ausgefüllt werden können, um zu ermöglichen, daß zumindest der überwiegende Teil der Seitenwände des Passagierraumes aus Fensterglas besteht.
Natürlich können weitere Fachwerkrahmen innerhalb des Passagierraumes zwischen dessen Decke und Boden angeordnet werden, parallel zu den Fachwerkrahmen, die sich längs der Seiten befinden, wobei die inneren Fachwerkrahmen oberhalb der längs- und querverlaufenden Spanten und Treppenhäusern angebracht sein können, die darunterliegenden Räume unterteilen, sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung.
Im Prinzip soll der Ausdruck scherkraftabsorbierende Fachwerkträger, der im vorliegenden Zusammenhang benutzt wird, zwei im wesentlichen parallele, profilierte Elemente definieren, die gegenseitig durch Streben vereinigt sind, die sich im wesentlichen schräg zwischen den profilierten Elementen erstrecken und in abwechselnde Richtungen geneigt sind. Die Streben können gerade sein, um im wesentlichen dreiecke Öffnungen in den Träger zu bilden. Alternativ können die Streben die Form von Kreisen oder Ellipsen haben, die tangential sowohl zu den Längsprofilen und zueinander sind. Der tatsächliche Fachwerkrahmen selbst verleiht den Aufbauwänden die erwünschte Scherkraifsteifigkeit, um dadurch zu ermöglichen, daß die Wände mit Wandmaterial bedeckt werden können, ohne daß Verformungskräfte oder mechanische Festigkeit in Bezug auf die tatsächliche Schiffsbauweise in Rechnung gesetzt werden müßten.
Die Erfindung und weitere Entwicklungen davon sind in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nun in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf beispielshafte Ausführungsformen derselben und auch unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, in der
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Katamaranes ist, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teiles der Tragkonstruktion für den Katamaranaufbau ist und
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines äußeren Bereiches des Katamaranaufbaues ist.
Das in Fig. 1 dargestellte Schiff weist zwei parallele Rümpfe 2 auf, die miteinander durch ein Frachtdeck 3 verbunden sind. Die Wandkonstruktion 4 stützt einen Aufbau 7 längs dem äußeren Rand jedes Rumpfes 2 ab. Der Aufbau 7 beinhaltet Passagierräume, beispielsweise Restaurants, Kabinen usw..
Das Frachtdeck 3 und die Wände 4 begrenzen einen Frachtraum, einschließlich Raum für Kraftfahrzeuge. Sich in Längsrichtung erstreckende Spanten 44 können beispielsweise das Frachtdeck in Querrichtung in Abschnitte unterteilen, nämlich in einen äußeren, sich in Längsrichtung erstreckenden Abschnitt 41 zur Aufnahme von Lastkraftwagen, Lastzügen und dergleichen, wobei diese Räume 41 miteinander an einem Ende des Schiffes in Verbindung stehen können, beispielsweise dem vorderen Ende desselben. Der zentrale Teil des Frachtdecks 3 kann durch eine zwischenliegende Bodenstruktur in zwei Stockwerke für die Aufnahme von Automobilen usw. unterteilt sein. Der Spant 44 kann einen Aufzug (Lift) und Treppen für die vertikale Verbindung beinhalten.
Der Aufbau 7 weist eine Mehrzahl flacher Fachwerkträger 5 auf, deren Längsachsen im wesentlichen mit der Längsachse des Schiffes zusammenfallen und deren Ebenen vertikal sind. Insbesondere ist ein Fachwerkträger 5 entlang jeder Langseite des Aufbaues 7 vorgesehen. In dem dargestellten Fall beinhaltet der Aufbau vier Träger 5, die in im wesentlichen gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, wobei die zwei zentralen Träger 5 jeder oberhalb eines zugehörigen Spantes 44 gelegen sind.
Jeder Fachwerkträger 5 beinhaltet zwei sich in Längsrichtung erstreckende, profilierte Elemente 51, 52, die miteinander durch gerade Streben verbunden sind, die sich in abwechselnde Richtungen erstrecken. Die Träger 5 sind miteinander durch Querträger 55, 56 verbunden, die in geeigneter Weise mit der Schnittstelle zwischen den Streben 53, 54 und den profilierten Elementen 51, 52 verbunden sind.
Es treten lediglich äußerst geringe Änderungen in Größe und Form der dreieckigen freien Räume 60 in den Fachwerkträgern 5 auf, die die Längsseite des Aufbaues 7 bilden, selbst wenn sich das Schiff mit hoher Geschwindigkeit durch eine schwere See bewegt. Dies ermöglicht es, daß die Räume 60 im wesentlichen über ihre gesamte Ausdehnung verglast werden können, falls dies gewünscht wird. Da die Elemente 51, 52 und die Streben 53, 54 lediglich einen sehr kleinen Teil des gesamten Flächenbereiches der Träger 5 bilden, können die Fenster des Passagierraumes einen sehr großen Teil der Wände des Aufbaues 7 einnehmen.
Obgleich es nicht gezeigt ist, kann die vordere und hintere Wand des Aufbaues 7 in der gleichen Weise aufgebaut sein wie die Seitenwände, wie dies auch bei den Querwänden der Fall sein kann, die den Aufbau 7 in mehrere Abschnitte in Längsrichtung des Schiffes unterteilen. Natürlich müssen nicht sämtliche der freien Räume 60 als Fenster Verwendung finden, und der Architekt ist frei, gewünschte Fenstergrößen und -formen auf einfache Weise und mit geringen Kosten vorzusehen, innerhalb der Begrenzungen, die durch die Öffnungen 60 der Fachwerkrahmen 5 dargeboten sind.
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß der Boden 57 und die Decke 58 des Aufbaues aus langgestreckten, flachen Elementen 59 aufgebaut werden können, die in diesem Falle so bemessen sein müssen, daß sie solchen Belastungen widerstehen, wie sie über die Träger 5 auf den Boden 57 und die Decke 58 übertragen werden.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das vorbeschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist und daß Abwandlungen innerhalb des Bereiches des Erfindungskonzeptes durchgeführt werden können, das in den nachfolgenden Ansprüchen ausgedrückt ist.

Claims

1. Mehrrumpfschiff vom Katamarantyp, mit zwei oder mehr Rümpfen (2), die sich in zueinander paralleler und einen horizontalen Abstand aufweisender Lagebeziehung erstrecken und miteinander mittels eines oder mehrerer Decks (3) verbunden sind, und außerdem mit einem darüberliegenden Raum in einem Aufbau (7), der durch eine oder mehrere Wandkonstruktionen getragen ist, die sich von betreffenden Rümpfen (2) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß Wände in dem Aufbau durch Fachwerkträger (5) gebildet sind, deren längsverlaufende Profile (51, 52) sich horizontal erstrecken und deren Ebenen im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, und daß die Fachwerkträger (5) fest mit solchen Wänden verbunden sind, die den Aufbau (7) auf dem darunterliegenden Rumpf abstützen.

2. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufenden Profile (51, 52) der Fachwerkträger (5) mit der Dachkonstruktion (58) und der Bodenkonstruktion (59 des Aufbaues (7) verbunden sind, wobei besagte Bodenkonstruktion und besagte Deckenkonstruktion so aufgebaut sind, um zur Gesamtfestigkeit des Schiffes beizutragen und den Biegewiderstand der längsverlaufenden Profile der Fachwerkträger zu verstärken.

3. Schiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Fenster in den freien Räumen vorgesehen sind, die durch sich in Längsrichtung erstreckende Profilelemente und Streben in den Fachwerkträgern begrenzt sind, welche die Seitenwände des Aufbaues definieren.

4. Schiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fachwerkträger (5) zumindest teilweise den Körper einer Trennwand bildet, wobei Trennwandmaterial auf den Seiten des Trägers oder in den freien Räumen angebracht ist, die in dem Träger durch die sich in Längsrichtung erstreckenden Trägerprofile und Streben begrenzt sind, wobei besagtes Wandmaterial im wesentlichen frei von nennenswerten Verformungskräften ist.

5. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (5) dazu bestimmt sind, Scherkräfte aufzunehmen.