JP3975138B2

JP3975138B2 - 船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造

Info

Publication number: JP3975138B2
Application number: JP2002253361A
Authority: JP
Inventors: 博根ヶ山
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Marine and Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004090748A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンカー等液体貨物運搬船におけるカーゴタンクの、液体に浸かる桁の接水振動を防止する構造に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
液体貨物運搬船におけるカーゴタンク内構造で、共振が発生した場合、カーゴタンクに亀裂が生じることがあり、亀裂が生じるとカーゴタンクから液体貨物がリークすると云う重大事故を引き起こす危険性がある。
このため、対象構造部材を補強するなどして、共振を防止する対策がとられている。
【０００３】
図８にカーゴタンクの断面構造を示している。１は船体、２は船体外板、３は船体内板、４は甲板、５は船底外板、６はタンクの縦通隔壁である。
７は各カーゴタンク内に、船体１の縦方向に幾重かに形成されたトランスリングであり、７−１はトランスリングの垂直桁、７−２はトランスリングの水平桁である。例えば、このトランスリングの垂直桁７−１が接水振動防止の対象構造部材となる。
【０００４】
図９に示すように、垂直桁７−１は、縦通隔壁６に直角に固定されるウエブ板８と、該ウエブ板８の端部に固定されるフランジ部材９と、ウエブ板８の倒れ防止用に、ウエブ板８の面と縦通隔壁６の側との間に水平に配置されるブラケット１０およびウエブ板８の縦方向の補強ブラケット１１とより構成されている。
【０００５】
１２は縦通隔壁６の補剛材であるロンジ材であって、ウエブ板８を貫通して、船体１の縦方向に設けられている。
前記水平に配置されるブラケット１０は、ロンジ材１２に接続されるか、あるいは、縦通隔壁６に直接接続されることがある。
【０００６】
一般に、液体に浸かる部材は空気中の部材に比べて、当該部材の固有振動数は低下する。これは、部材が振動する時にはその回りの空気または液体を伴って振動するが、このとき、空気と比べて液体の比重の方が大きいためである。
船体を設計するときには、推進装置などが起振源として存在することから、その低次の振動数との共振現象を避けるように考慮される。
その結果、共振を避けるべき対象構造部材の状態は、固有振動数が低下する液体に接する状態となる場合が多い。
【０００７】
従来、共振の可能性があり、その対策が必要な場合には、液体との接触により固有振動数が低下する垂直桁７−１の固有振動数を上昇させている。そして、その手段としてロンジ材１２およびブラケット１０、１１などの寸法を大きくすることが行われており、結果として構造部材の重量増加を来している。
また、船体が同じ大きさの船舶であっても、主機関の気筒数やプロペラの翼数の仕様変更に伴って、これら部材の寸法も大幅に変更されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、液体に浸かる桁の重量を増加させることなく、あるいは増加を抑え、該液体に浸かる桁の接水振動を防止することができる船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造であって、カーゴタンクを構成するトランスリングのウエブ板に、フランジ部材、該ウエブ板の幅方向に延びる一対の第１ブラケット及び該ウエブ板の延在方向に延びる一対の第２ブラケットを設けると共に、一対の第１ブラケットと一対の第２ブラケットとによって囲まれる領域において表裏貫通する複数個の穴を設け、該複数個の穴に対応してトランスリングの強度を補強し、トランスリングの接水面積を低減して、トランスリングの固有振動数を船体内の起振源の固有振動数のゾーンより上位まで上昇させるようにした。
また、船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造であって、カーゴタンクを構成するトランスリングのウエブ板に、フランジ部材、該ウエブ板の幅方向に延びる一対の第１ブラケット及び該ウエブ板の延在方向に延びる第２ブラケットを設けると共に、フランジ部材と一対の第１ブラケットと第２ブラケットとによって囲まれる領域において表裏貫通する複数の穴を設け、該複数個の穴に対応してトランスリングの強度を補強し、トランスリングの接水面積を低減して、トランスリングの固有振動数を船体内の起振源の固有振動数のゾーンより上位まで上昇させるようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明による桁構造の概略を示す図、図２は図１の部分拡大図、図３は図２のＡ−Ａ矢視による断面図、図４は図２のＢ−Ｂ矢視による断面図、図５は図２の構造の変形例を示す図、図６は本発明の他の構造例を示す図、図７は図６の構造の変形例を示す図である。なお、図８、図９において説明した部分と同一の部分については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１１】
図１，図２において、１３は垂直桁７−１のウエブ板８に設けられた表裏貫通する穴であって、垂直桁７−１のスパンの端部に設けられている。
該穴１３を設けることによって、垂直桁７−１は液体との接水面積を低減され、その固有振動数は高められる。
したがって、この垂直桁７−１の固有振動数を、船体１内の起振源の固有振動数のゾーンより上位まで上昇させるだけの面積の穴１３を設ければ、垂直桁７−１の起振源との共振を防止することができる。
【００１２】
ところで、トランスリング７はカーゴタンクの構造部材であるから、穴１３を設けることによって、垂直桁７−１の強度が低下することは防がねばならず、穴１３の回りを補強し、垂直桁７−１の強度を保持する必要がある。
このため、共振を防止するに必要な面積を得るのに、一つの大きな穴を設けることは強度的に不利である。そこで、複数個の穴１３を設け、トータルで必要な開口面積を確保するようにし、補強材を小さくしている。
【００１３】
図１，図２においては、垂直桁７−１のスパン方向に斜めにクロスする十字形の補強リブ１４−１、１４−２を設け、該補強リブ１４−１、１４−２の間に略三角状の４つの穴１３を設けている。
図５の例では、垂直桁７−１のスパン方向に斜めに配置した補強リブ１４−１を設け、該補強リブ１４−１の上下に、略三角状の２つの穴１３を設けている。なお、１４−３は垂直桁７−１のスパン方向に直角に取り付けられた補強リブである。
【００１４】
図６において、１５は垂直桁７−１のウエブ板８上、フランジ部材９に近づけて設けられた表裏貫通する穴である。この例の場合も、図６の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、穴１５は複数個設けられており、トータルで共振を防止するに必要な開口面積になっている。
そして、この場合は穴１５の側方において、部分的にフランジ部材９の寸法を大きくして、垂直桁７−１の補強に対応している。
【００１５】
図７において、１５は垂直桁７−１のウエブ板８の幅方向中央部に設けられた表裏貫通する穴であって、上記と同様にトータルで、共振を防止するに必要な開口面積になっている。
この場合も穴１５の側方において、部分的にフランジ部材９の寸法を大きくして、あるいはウエブ板８の縦方向の補強フランジ１１の寸法を大きくして垂直桁７−１の補強に対応している。
【００１６】
なお、穴１５をフランジ部材９に近づけて設ける場合（図６の例）は、同程度の振動数に上昇させるのに、穴１５をフランジ部材９から離して設ける場合（図７の例）と比べて、穴のトータルの開口面積は相対的に小さくなる。
従って、図６の例の場合は、図７の例の場合と比較して穴１５の個数は少な目に設けることができる。
【００１７】
このように、本発明は液体に浸かる垂直桁７−１に、表裏貫通する穴１３，１５を設け、垂直桁７−１の液体との接水面積を低減するようにした。
そして、このように接水面積を低減することによって、垂直桁７−１の固有振動数を上昇させ、主機関などの起振源の固有振動数のゾーンより上位に固有振動数を設定するようにする。
【００１８】
なお、起振源の固有振動数のゾーンとは、例えば、主機関の始動時、定格回転時、停止時の固有振動数の幅のことである。
また、同程度の大きさの船体で、主機関の気筒数やプロペラ翼数の仕様変更とは、同程度の大きさの船体で、機能アップしたような場合であって、これに対しては穴１３，１５の位置、あるいは大きさを変更することで対応できる。
【００１９】
さらに、本発明では、補強ブラケット１４を設けるか、あるいは部分的にフランジ部材９、１１の寸法を大きくして補強するが、穴１３、１５を設けるので、垂直桁７−１の重量は殆ど増加しない。これは、単にロンジ材１２やブラケット１０の寸法を大きくし、構造材の剛性を増して、共振を防止していた従来の対応策と比較すると、構造材の重量増加は少なく、その重量差は極めて大きな差となる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、液体に浸かる桁に、表裏貫通する複数個の穴を設け、該液体に浸かる桁の接水面積を低減して、該液体に浸かる桁の固有振動数を上昇させるようにしたので、当該桁構造部材の重量の増加を来すことなく、起振源との共振を防止することができるようになった。
【００２１】
また、複数個の穴のトータル面積で、共振を防止するに必要な開口面積を得るようにしたので、強度的に有利であり、補強部材を軽量化できた。さらに、同程度の大きさの船体において、主機関の気筒数や、プロペラ翼数の仕様変更に対しても、液体に浸かる桁に設ける穴の位置や、大きさを変更することで、当該桁構造部材の重量の増加を来すことなく対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による桁構造の概略を示す図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視による断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視による断面図。
【図５】図２の構造の変形例を示す図。
【図６】本発明の他の構造例を示す図。
【図７】図６の構造の変形例を示す図。
【図８】カーゴタンクの概略断面図。
【図９】図８の部分拡大図。
【符号の説明】
１船体２船体外板
３船体内板４甲板
５船底外板６縦通隔壁
７トランスリング８ウエブ板
９フランジ部材１０ブラケット
１１縦方向ブラケット１２ロンジ材
１３穴１４補強ブラケット
１５穴

Claims

カーゴタンクを構成するトランスリングのウエブ板に、フランジ部材、該ウエブ板の幅方向に延びる一対の第１ブラケット及び該ウエブ板の延在方向に延びる一対の第２ブラケットを設けると共に、前記一対の第１ブラケットと前記一対の第２ブラケットとによって囲まれる領域において表裏貫通する複数個の穴を設け、該複数個の穴に対応して前記トランスリングの強度を補強し、前記トランスリングの接水面積を低減して、前記トランスリングの固有振動数を船体内の起振源の固有振動数のゾーンより上位まで上昇させるようにしたことを特徴とする船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造。
カーゴタンクを構成するトランスリングのウエブ板に、フランジ部材、該ウエブ板の幅方向に延びる一対の第１ブラケット及び該ウエブ板の延在方向に延びる第２ブラケットを設けると共に、前記フランジ部材と前記一対の第１ブラケットと前記第２ブラケットとによって囲まれる領域において表裏貫通する複数の穴を設け、該複数個の穴に対応して前記トランスリングの強度を補強し、前記トランスリングの接水面積を低減して、前記トランスリングの固有振動数を船体内の起振源の固有振動数のゾーンより上位まで上昇させるようにしたことを特徴とする船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造。
前記トランスリングの前記ウエブ板に設けた前記複数個の穴の近辺に、前記ウエブ板の幅方向に対して斜めに配置される補強ブラケットを設けて、前記ウエブ板の強度を補強するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造。
前記ウエブ板の幅方向に対して斜め十字形となるように前記補強ブラケットを設け、該斜め十字形に設けた補強ブラケット間に略三角状の穴を４個設けたことを特徴とする請求項３記載の船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造。
前記複数個の穴を設ける位置の側方において、部分的に前記ウエブ板の前記フランジ部材の寸法を大きくして、前記トランスリングの強度を補強するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造。
前記複数個の穴を設ける位置の側方において、部分的に前記ウエブ板の前記ブラケットの寸法を大きくして、前記トランスリングの強度を補強するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の船舶におけるカーゴタンクの接水振動防止構造。