JP2005306181A - ケミカル・プロダクトタンカーの立式波形隔壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】船側二重構造を有するケミカル・プロダクトタンカーの船側外板に作用する波浪変動水圧によって、タンクを構成する縦通隔壁と立式波形隔壁とのＴ形交差部下端近傍のの波形隅部に強く出現する高応力を低減し、当該波形隅部の金属疲労による破断を防止する。
【解決手段】船側二重構造を有するケミカル・プロダクトタンカーのタンクを構成する縦通隔壁と立式波形隔壁とのＴ形交差部の縦通隔壁を挟んだ反対側に位置する補強横桁を船側外板とは非接触の状態で配設した。
【選択図】図１

Description

本発明は船側二重構造を有するケミカル・プロダクトタンカーの船側補強構造に関し、特に倉内タンクを構成する縦通隔壁と立式波形隔壁（横隔壁）の交差部における補強構造に関する。

一般的なケミカル・プロダクトタンカーにおいては、船側二重構造により倉内タンクを構成している。図２は、船側二重構造を有する従来の倉内タンクの船側部分拡大図であり、図２（ａ）は、倉内タンクの立式波形隔壁構造の平断面図、図２（ｂ）は、倉内タンクの立式波形隔壁構造の横断面図である。この図２に基づいて従来の船側補強構造を説明すれば以下のとおりである。

図２に示すように、従来のケミカル・プロダクトタンカー１０１には、船側二重構造により倉内タンク１０２が設けられていて、倉内タンク１０２ａ、１０２ｂは、縦通隔壁１０３と、内底板１０４と、図示外の甲板と、倉内タンク１０２ａ、１０２ｂの相互間を隔てる立式波形隔壁１０５とで囲鐃されている。

前記縦通隔壁１０３は、所定間隔で設けた縦通隔壁付防撓材１０６、１０６、・・・で補強されるとともに、二重船側縦桁１０７、船側横桁１０８および船側部内底板１０９を介して船側外板１１０に固定されている。ここで、船側横桁１０８ａは、立式波形隔壁１０５に対向した位置に設けられた船側横桁であり、船側横桁１０８ｂは、図示された立式波形隔壁１０５と図示外の立式波形隔壁の中間域に設けられた船側横桁である。

そして、船側外板の内側は、所定の間隔で設けられた船側縦通助骨１１１、１１１、・・・で補強されていて、船側縦通助骨１１１と縦通隔壁付防撓材１０６間には船側縦通助骨間連結材１１２が架け渡された、いわゆる張り詰め構造となっている。また、船側横桁１０８と船側部内底板１０９と船側外板１１０と図示外の甲板とで囲鐃された空間を、船側タンク１１５と称している。
なお、図２（ａ）中のＢは図２（ｂ）の横断面箇所を示し、図２（ｂ）中のＡは図２（ａ）の平断面箇所を示している。

つぎに、前述の船側補強部材である船側横桁１０８ａについて説明する。図２に示すように、船側横桁１０８ａは、前記立式波形隔壁１０５と前記縦通隔壁１０３とのＴ形に交差するＴ形交差部１１３の前記縦通隔壁１０３を挟んだ反対側に位置していて、その両端はそれぞれ前記縦通隔壁１０３と船側外板１１０に固着されている。

この船側横桁１０８は、船側縦通助骨１１１や縦通隔壁付防撓材１０６を支持する桁として強度上不可欠な部材である。通常の場合、船側タンク１１５の区画が倉内タンク１０２と同じ場合が多いので、立式波形隔壁１０５の延長線上には船側タンク１１５を仕切る水密の壁が必要となり、結局、立式波形隔壁１０５と船側横桁１０８ａが同一直線状に並ぶのが一般的である。また、構造配置上も無駄がなく、一見好都合に見える。
しかし、波浪による外圧を考えた場合、もっぱら同一平面を構成する船側横桁１０８ａとそれに連なる立式波形隔壁１０５部分が荷重を受け持ち、その他の波形隔壁部分はアコーディオン効果によりほとんど波浪による外圧を受け持たない。その結果、荷重を受け持つ部分と受け持たない部分との境目、特に二重底１０４との接点である隅部固着部１１４が最も厳しい応力集中部となる。

ところで、前記隅部固着部１１４に作用する過大な応力の集中に対抗する補強構造として、本願出願人は、特開２００２−１１４１８８号公報にその補強構造を提案している。当該発明について、図３を基にその概要を説明する。図３は、前記公報に記載された従来例の立式波形隔壁の補強構造を備えたケミカル・プロダクトタンカーの一部を破断して示す斜視図であるが、図２に記載と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図３において、立式波形隔壁の補強構造２００は、縦通隔壁１０３から一番目の立式波形隔壁１０５の谷部１０５ａに、内底板１０４から所定の高さｈ１〜ｈ２までのガセットプレート２２１とシェダープレート２２２とで形成されるボックス構造体を設け、かつ、ガセットプレートを、縦通隔壁１０３を介して船側タンク１１５内部に配置することにより部分的船側横桁２２３を構成している。このボックス構造体を構成する補強構造２００は、前記立式波形隔壁１０５の谷部１０５ａから山部１０５ｂに所定の傾斜角度でシェダープレート２２２を備え、かつ、前記立式波形隔壁１０５の山部１０５ｂに面一面になるようにガセットプレート２２１を内底１０４まで設けたものである。

この補強構造２００により、縦通隔壁１０３と立式波形隔壁１０５とのＴ形交差部１１３下端と内底板１０４との固着部の曲げ剛性が高くなり、前記隅部固着部１１４に作用する過大な応力集中に対抗し得ることとなる。

特開２００２−１１４１８８号公報

しかし、特開２００２−１１４１８８号公報に記載の立式波形隔壁の補強構造は、船側外板に作用する前記波浪変動水圧が、直接的に縦通隔壁と立式波形隔壁とのＴ形交差部に作用することを前提としていて、前記Ｔ形交差部下端と内底板との固着部に作用する過大な応力集中を低減させるものではない。

そこで、本願発明は、船側外板に作用する前記波浪変動水圧が、直接的に縦通隔壁と立式波形隔壁とのＴ形交差部に作用することのない立式波形隔壁構造を提供することによって、縦通隔壁と立式波形隔壁とのＴ形交差部下端に作用する過大応力の集中を低減させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１に係るケミカル・プロダクトタンカーの立式波形隔壁構造は、船側二重構造を有するケミカル・プロダクトタンカーの船側補強構造であって、立式波形隔壁を縦通隔壁の壁面に固着したＴ形交差部の前記縦通隔壁の船側外板側に、前記船側外板とは非接触の補強横桁を上下方向に配設したことを特徴としている。
また、本願請求項２に係るケミカル・プロダクトタンカーの立式波形隔壁構造は、前記本願請求項１に係るケミカル・プロダクトタンカーの立式波形隔壁構造において、前記補強横桁は、平面視がＴ字状で面材部を前記船側外板側に対向させたＴバー構造であることを特徴とする。

本願請求項１，２に係るケミカル・プロダクトタンカーの立式波形隔壁構造の前記補強横桁は、船側外板とは非接触、すなわち、補強横桁と船側外板とは、所定の距離をもって離間しているため、船側外板に作用する前記波浪変動水圧は、前記補強横桁に直接的に作用することはなく、したがって、前記Ｔ形交差部の下端に作用する過大な応力を低減させることができる。ここで、「直接的に作用することがない」としたのは、補強横桁に隣接する船側横桁を通じて縦通隔壁に作用する波浪変動水圧が、縦通隔壁を介することにより立式波形隔壁に減衰された状態で、いわば間接的に作用するからである。

そして、補強横桁の形状を平面視がＴ字状、すなわち、縦通隔壁に直交して桁材を垂設し、桁材の先端に縦通隔壁と平行にした状態に面材を固着した形状とすることにより、桁材の高さ、面材の幅、面材の厚さを適宜変えることにより、立式波形隔壁の壁面の面内方向に対する補強横桁の曲げ剛性を、補強横桁に作用する外力に見合ったものとすることができる。

本願発明を実施するための最良の形態に係る実施例について、図１に基づいて詳細に説明する。図１は、船側二重構造を有する本実施例に係る倉内タンクの船側部分拡大図である。
図１に示す符号のうち、図２および図３に記載された同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１において、図１（ａ）は本実施例に係る立式波形隔壁構造の平断面図、図１（ｂ）は本実施例に係る立式波形隔壁構造の横断面図であり、符号１０は本実施例に係る立式波形隔壁構造を構成する補強横桁、符号１１は補強横桁１０の桁材、符号１２は補強横桁１０の面材である。また、図１（ａ）中のＢは、図１（ｂ）の横断面箇所を示し、図１（ｂ）中のＡは、図１（ａ）の平断面箇所を示している。

図１に示すように立式波形隔壁１０５の下部は、内底板１０４に溶着されており、立式波形隔壁１０５の側部は、縦通隔壁１０３の壁面に直角に突き当てられて溶着され、Ｔ形交差部１１３を形成している。そして、補強横桁１０の桁材１１の一端は、縦通隔壁１０３を挟んでＴ形交差部１１３とは反対側の位置に、垂直方向に沿って縦通隔壁１０３に溶着されている一方、補強横桁１０の上下端は、二重船側縦桁１０７と船側部内底板１０９とに溶着されて、二重船側縦桁１０７と船側部内底板１０９との間に架け渡された状態で配設されている。なお、補強横桁１０は、二重船側縦桁１０７の上部にも配設されている。

つぎに、ケミカル・プロダクトタンカーに波浪変動水圧が加わった場合の本実施例に係る立式波形隔壁構造の作用について説明する。
図１（ａ）において、船側外板１１０の左側の白抜き右向矢印が波浪変動水圧（ｐ）を表している。図に示すように、波浪変動水圧（ｐ）が船側外板１１０に作用しても、船側外板１１０と補強横桁１０の面材１２間には、空間が存在しているため、直接、波浪変動水圧（ｐ）が補強横桁１０に作用することはない。すなわち、波浪変動水圧（ｐ）は、補強横桁１０に隣接する船側横桁１０８ｂ、１０８ｂに伝達され、その荷重の多くは、補強横桁１０に隣接する船側横桁１０８ｂ、１０８ｂと縦通隔壁１０３との交差部の下端部に位置する内底板１０４およびその近傍の内底板１０４および図示外の上端部に位置する甲板が負担することになる。

そして、波浪変動水圧（ｐ）による荷重の軽減された残りの部分が、縦通隔壁１０３を介して縦通隔壁１０３と立式波形隔壁１０５のＴ形交差部１１３に伝達されるに過ぎない。
そのため、従来、もっとも大きな集中応力が生じるとされていた隅部固着部１１４には、従来ほどの大きな応力集中は生じることがない。

本実施例においては、Ｔ形交差部１１３に伝達される応力の低減効果をより一層高めるため、補強横桁１０と船側外板１１０とを所定の距離をもって離間させるとともに、従来、船側縦通助骨１１１と縦通隔壁付防撓材１０６間に架け渡されていた船側縦通助骨間連結材１１２を船側補強構造の構成要素とはしていない。

図１は、船側二重構造を有する本実施例に係る倉内タンクの船側部分拡大図であり、図１（ａ）は、立式波形隔壁構造の平断面図、図１（ｂ）は、立式波形隔壁構造の横断面図である。 図２は、船側二重構造を有する従来の倉内タンクの船側部分拡大図であり、図２（ａ）は、立式波形隔壁構造の平断面図、図２（ｂ）は、立式波形隔壁構造の横断面図である。 図３は、従来例に係る立式波形隔壁の補強構造を備えたケミカル・プロダクトタンカーの一部を破断して示す斜視図である。

符号の説明

１０ 補強横桁
１１ 補強横桁１０の桁材
１２ 補強横桁１０の面材
１０１ ケミカル・プロダクトタンカー
１０２ 倉内タンク
１０３ 縦通隔壁
１０４ 内底板
１０５ 立式波形隔壁
１０６ 縦通隔壁付防撓材
１０７ 二重船側縦桁
１０８ 船側横桁
１０９ 船側部内底板
１１０ 船側外板
１１１ 船側縦通助骨
１１２ 船側縦通助骨間連結材
１１３ Ｔ形交差部
１１４ 隅部固着部
１１５ 船側タンク

Claims (2)

1. 船側二重構造を有するケミカル・プロダクトタンカーの船側補強構造であって、
   立式波形隔壁を縦通隔壁の壁面に固着したＴ形交差部の前記縦通隔壁の船側外板側に、
   前記船側外板とは非接触の補強横桁を垂直方向に配設したことを特徴とするケミカル・プロダクトタンカーの立式波形隔壁構造。
2. 前記補強横桁は、平面視がＴ字状で面材部を前記船側外板側に対向させたＴバー構造であることを特徴とする請求項１に記載のケミカル・プロダクトタンカーの立式波形隔壁構造。

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