JP5440743B1 - 船舶用隔壁 - Google Patents

Abstract

【課題】隔壁の重量の増大を可及的に抑えながら、該隔壁に必要な上下方向の圧縮荷重に対する耐力を確保して、隔壁の座屈を防止することができる船舶用隔壁を提供する。
【解決手段】船舶の船倉を仕切る金属厚板からなる隔壁であって、鉛直方向に延び且つ隔壁の幅方向に沿う板状に形成された複数の面材部を、隔壁の前面側と後面側に交互に突出させた波形の船舶用隔壁において、少なくとも前記各面材部の鉛直方向高さの上端から９５％以上１００％以下の範囲の座屈危険部位Ａに、リブを設けた、船舶用隔壁が提供される。

Description

本発明は、船舶の船倉を仕切る金属厚板製の隔壁に関するものであり、さらに詳しくは、隔壁の前後方向に作用する荷重によって隔壁に生じる曲げモーメントに伴い、隔壁の面材部に生じる圧縮荷重に対して高い座屈耐力を有する船舶用の隔壁に関する。

例えば、鉄や非鉄金属の原料となる鉱石等を運搬するばら積み船等の船舶は、船舶の船倉を金属厚板で形成された隔壁により船倉が仕切られ、複数の船倉スペースが形成されている。船倉を仕切る隔壁にとしては、隔壁全体としての耐力を確保するため、鉛直方向に延び且つ隔壁の幅方向に沿う平板状に形成された複数の面材部を、隔壁の壁面の前面側と後面側とに交互に突出させた波形の隔壁が採用されているのが一般的である。

ところで、上記鉱石等を運搬するに際して、上記船倉スペースには、運搬先に向かう往路においては鉱石が満載された状態となっている一方、復路においては船舶の船体の浮沈を調整するために海水を積載した状態となるのが通常である。したがって、船倉を仕切る隔壁には、鉱石や海水等の積荷により長時間にわたって曲げモーメントが作用する。特に、海水を積載する場合、船体の重量バランスをとるために複数の船倉に間欠的に海水を積載することが通常である。このような場合において、隔壁には上記曲げモーメントによって実質的に上下方向の圧縮荷重が作用した状態となるため、海水等によって過度の圧縮荷重が隔壁に作用した場合には、該隔壁が座屈する可能性があった。

そのため、上記隔壁の座屈耐力を強化するため、隔壁を形成する金属板自体の板厚を大きくしたり、例えば特許文献１に記載されているように、従来の波形の隔壁の前面側及び後面側の凹部を金属板で塞ぐと共に、この凹部内の空間にコンクリートを充填して隔壁の耐力を向上させたりしている。しかしながら、隔壁を形成する金属板の板厚を増加させたり、特許文献１のような手段を採用したりする場合には、隔壁全体としての耐力を向上させることができるものの、隔壁自体の重量が大幅に上昇するという問題があった。近年の船舶においては、船体の軽量化が最重要課題の一つに挙げられている上、資源材料の節約を図る傾向にあることから、このような板厚増加や特許文献１の技術を採用することには問題がある。

また、隔壁の軽量化を目指し、例えば特許文献２に記載されているように、突出された面材部を隔壁の前後方向に結合する部材（ウェブ部）にリブを設置して、板の面外の曲げ剛性を向上させる方法が提案されている。しかしながら、特許文献２のような手段を採用する場合、ウェブ部の曲げ剛性を高めることはできるものの、隔壁部材に変形性能が求められることは少なく、耐力が期待されることが一般的であり、隔壁の板厚はウェブ部の曲げ剛性よりも面材部の座屈耐力で決定されることが多いことから、隔壁の軽量化に特許文献２のような技術を採用することは効果が小さいという問題がある。

また、船舶の船倉を仕切る隔壁に鉱石や海水等の積荷によって曲げモーメントが作用する場合に、当該曲げモーメントは隔壁の鉛直方向中央部に比べて、上方及び下方に対して大きく作用する。即ち、隔壁の面材部に生じる圧縮荷重はその長手方向において一定とはならない。特許文献１及び特許文献２においては、そのような船舶の船倉特有の曲げモーメント（あるいは圧縮荷重）の作用分布については考慮されておらず、従来の技術では隔壁の座屈耐力の向上と隔壁の軽量化を、効率的に且つ同時に実現させることができていないという問題がある。

特表２００６−５０７９８４号公報 特開昭６２−２２７８８９号公報

本発明の技術的課題は、隔壁の重量の増大を可及的に抑えながら、該隔壁に必要な上下方向の圧縮荷重に対する耐力を確保して、隔壁の座屈を防止することができる船舶用隔壁を提供することにある。具体的には、建築分野の柱材等とは異なる船舶の船倉特有の曲げモーメントの作用分布に合わせて、隔壁の持つ耐力に合わせた好適な範囲について座屈耐力を向上させるといった方法を取ることで、隔壁の軽量化と座屈耐力の向上を同時に実現することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明によれば、船舶の船倉を仕切る金属厚板からなる隔壁であって、鉛直方向に延び且つ隔壁の幅方向に沿う板状に形成された複数の面材部を、隔壁の前面側と後面側に交互に突出させた波形の船舶用隔壁において、少なくとも前記各面材部の鉛直方向高さの上端から９５％以上１００％以下の範囲の座屈危険部位Ａに、リブを設け、前記リブは、前記面材部の突出方向とは相反する側の板面に配設されている、船舶用隔壁が提供される。

上記船舶用隔壁において、さらに、少なくとも前記上端から９０％以上９５％未満の範囲の座屈危険部位Ｂ及び前記上端から０％以上１０％以下の範囲の座屈危険部位Ｃに、リブを設け、前記リブは、前記面材部の突出方向とは相反する側の板面に配設されても良い。

また、上記船舶用隔壁において、さらに、少なくとも前記上端から３０％以上７０％以下の範囲の座屈危険部位Ｄに、リブを設け、前記リブは、前記面材部の突出方向とは相反する側の板面に配設されても良い。

また、上記船舶用隔壁においては、前記座屈危険部位にのみ、前記リブを設けても良い。なお、ここでの座屈危険部位とは、上記座屈危険部位Ａ〜Ｄのうち少なくとも１つ以上を指す。

また、前記リブは、前記各面材部の鉛直方向全長に亘って設けられても良い。

また、前記座屈危険部位の少なくとも一部においては、前記面材部の耐力は、前記リブを設けない状態では当該座屈危険部位範囲内における最大発生応力を下回るような構成でも良い。

また、前記座屈危険部位Ａ及びＢに設けられるリブは、鉛直方向下方に向かって広幅となるテーパー形状を有していても良い。

また、前記座屈危険部位Ｃに設けられるリブは、鉛直方向上方に向かって広幅となるテーパー形状を有していても良い。

また、前記リブは、平板状に形成されていて、該リブの板面が前記面材部の板面に対して直角となるように固定されていても良い。

また、前記リブの前記面材部板面からの突出長さは、前記面材部の板厚の２倍以上１５倍以下であっても良い。

また、前記リブの板厚は６ｍｍ以上２４ｍｍ以下であっても良い。

また、前記リブは、前記隔壁の幅方向において当該隔壁の幅方向中央部を中心とする幅の６０％の範囲内にのみ設けられても良い。

本発明によれば、金属厚板で形成された波形の隔壁における各面材部に、鉛直方向に延びるリブを設けた構成としたことにより、面材部に作用する上下方向の圧縮荷重に対する耐力を向上させ、これにより、該隔壁全体の圧縮荷重に対する耐力を向上させ、隔壁として必要な耐力を容易且つ安定的に確保することができるため、隔壁の座屈を防止することができる。

加えて、各面材部にリブを設けるという従来に比べて比較的簡易な構成としたことにより、隔壁の製造が容易であり、隔壁の重量の大幅な増加も抑えることができる。さらに、船舶の隔壁として剛性を向上させることできるため、隔壁として必要な剛性を確保することができる範囲内で隔壁の板厚を小さくすることも可能であり、船体の軽量化に寄与することができる。

また、船舶の船倉特有の曲げモーメントの作用分布に合わせて、隔壁の持つ耐力に合わせた好適な範囲について座屈耐力を向上させるといった方法を取ることで、隔壁の軽量化と座屈耐力の向上を同時に実現することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る船舶用隔壁を船倉に固定した状態の一部を示す正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る船舶用隔壁の同横断面図である。 同斜視図である。 互いに隣接する船倉２−１と船倉２−２との間に設けられる隔壁１Ａに作用する水圧についての説明図である。 船倉２−１と船倉２−２との間の隔壁１Ａに生じる曲げモーメントＭの分布を示す説明図である。 船倉と甲板との間の空間の高さｌ_０が５．０ｍ、船倉の高さｌが１３．０ｍである場合の曲げモーメントの分布曲線を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る船舶用隔壁を船倉に固定した状態の一部を示す正面図であり、（ａ）は座屈危険部位Ａのみ、（ｂ）は座屈危険部位Ａ〜Ｃ、（ｃ）は座屈危険部位Ａ〜Ｄにリブを設けた場合を示す。 本発明の第２の実施の形態に係る船舶用隔壁を船倉に固定した状態の一部を示す斜視図であり、（ａ）は座屈危険部位Ａのみ、（ｂ）は座屈危険部位Ａ〜Ｃ、（ｃ）は座屈危険部位Ａ〜Ｄにリブを設けた場合を示す。 リブを、面材部の特定の箇所のみに設けた場合を示す説明図であり、（ａ）は座屈危険部位Ａのみ、（ｂ）は座屈危険部位Ａ〜Ｃ、（ｃ）は座屈危険部位Ａ〜Ｄにリブを設けた場合を示す。 座屈危険部位Ａ〜Ｃにテーパー形状のリブを設けた場合を示す概略図である。 船倉に海水を充填させた場合に、任意の隔壁１Ａに生じる応力の幅方向分布に関する有限要素解析結果図であり、隔壁１Ａ全体図である。 船倉に海水を充填させた場合に、任意の隔壁１Ａに生じる応力の幅方向分布に関する有限要素解析結果図であり、応力が生じる箇所の拡大図である。 図１１の解析結果図において、有限要素モデルのメッシュラインを消去したものである。 図１２の解析結果図において、有限要素モデルのメッシュラインを消去したものである。 本発明の参考例１における船舶用隔壁の横断面図である。 図１３の船舶用隔壁に溶接に供する開先を設けた例を示す横断面図である。 本発明の参考例２における船舶用隔壁の横断面図である。 実施例の実験結果を示すグラフである。 実施例における解析モデルの寸法についての一例を示す説明図であり、（ａ）は隔壁の一部を拡大した断面図、（ｂ）は隔壁の正面図である。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ： 隔壁
２（２−１、２−２）： 船倉
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ： 前面側面材部
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ： 後面側面材部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ： リブ
７，８，１３，１４： 第２のフランジ部
９，１０，１５，１６： 第１のフランジ部
７ａ〜１０ａ，１３ａ，１６ａ： リップ部
１１，１２，１７，１８： 型材

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１〜図３は、本発明に係る船舶用隔壁の第１の実施の形態を示すもので、この第１の実施の形態の船舶用隔壁１Ａは、船舶の船倉を、船舶の進行方向に対して直角な方向に仕切るいわゆる横隔壁で、図１に示すように、上部に積荷を出し入れする開口２ａを備えた船倉２内において、隔壁台（スツール）２ｂ上に載置、固定されている。
この隔壁１Ａは、金属厚板により形成されたもので、鉛直方向に延びる平板状の複数の面材部３Ａ，４Ａを、隔壁の壁面の前面側と後面側とに交互に突出させた波形の構成となっており、船倉２の幅方向（左右方向）全幅に亘って延設されている。そして、上記各面材部３Ａ，４Ａには、鉛直方向に延びるリブ５Ａがそれぞれ設けられている。
なお、本発明において、上記隔壁を形成する金属厚板は、板厚が１５〜３０ｍｍ又は１２〜３５ｍｍ又は１０〜４０ｍｍのもので、鋼板又は厚鋼板等の各種金属が用いられている。

上記各面材部３Ａ，４Ａは、隔壁１Ａ全体の耐力を向上させるためのもので、この実施の形態においては、金属厚板を隔壁の壁面の前面側と後面側とに一定間隔で交互に面外曲げすることにより、隔壁の前面側に突出させた前面側面材部３Ａと、隔壁の後面側に突出させた後面側面材部４Ａとがそれぞれ形成されたものとなっている。
これらの各面材部３Ａ，４Ａは、隔壁１Ａの幅方向（左右方向）に沿う板面を有する板体状のもので、いずれの面材部３Ａ，４Ａも、相互に平行となるように配設されていると共に、隔壁１Ａの下端から上端に亘って延びている。

また、隣接する面材部の間、具体的に、前面側面材部３Ａと、それに隣接する後面側面材部４Ａとの間には、これらの表側面材部３Ａ及び後面側面材部４Ａを連結する、鉛直方向に延びる平板状のウェブ部６が形成されている。このウェブ部６は、平面視において、隔壁１Ａの幅方向に対して傾斜した向きとなっており、表面側面材部３Ａと後面側面材部４Ａとの対向する直近の長手の端部を相互に連結している。
これにより、隔壁１Ａは、前面側面材部３Ａと後面側面材部４Ａとが交互に位置する平面視波形の形状が全幅に亘って形成された格好となっている。

リブ５Ａは、上記各面材部３Ａ，４Ａを補強して、これらの各面材部３Ａ，４Ａの耐力、特に積荷によって生じる曲げモーメントに伴う上下方向の圧縮荷重に対する耐力を向上させるものである。
既に述べたように、船倉を仕切る隔壁には、鉱石や海水等の積荷により長時間にわたって曲げモーメントが作用し、特に、隔壁の上下方向に対しては、この曲げモーメントに起因する圧縮荷重が作用した状態となるため、積荷によって隔壁に過度の圧縮荷重が作用した場合には、該隔壁が座屈する可能性がある。
そのため、上記リブにより各面材部をそれぞれ補強して、これらの面材部に作用する上下方向の圧縮荷重に対する該面材部の耐力を向上させ、これにより、隔壁全体として圧縮荷重に対する十分な耐力を確保し、隔壁の座屈防止を図るようにしている。

具体的に、この実施の形態のリブ５Ａは、面材部３Ａ，４Ａとは別体として形成された、上記面材部３Ａ，４Ａ及びウェブ部６を形成する金属厚板と同等の板厚を備えた長尺の平板状のもので、板面５Ａａが面材部３Ａ，４Ａの板面と直交するように配設され、溶接等の各種接合手段によって面材部３Ａ，４Ａに一体的に接合、固定されている。
なお、この実施の形態においては、リブ５Ａの板厚は、面材部３Ａ，４Ａ及びウェブ部６を形成する金属厚板と同等としている。

ここで、上記リブ５Ａは、その幅（即ち、面材部からの突出長さ）等の各種設定を基本的に任意に設定することができる。任意の設定の方法としては、例えば、面材部３Ａ，４Ａの断面二次モーメントに対してリブ５Ａの断面二次モーメントが十分に大きな値となるようにリブ５Ａの長さや突出長さといった形状を決定したり、あるいはリブ５Ａの厚さを面材部３Ａ，４Ａの厚さと同じとする場合には、リブ５Ａの厚さに対して十分に大きな値となるようにリブ５Ａの突出長さを決定するといった方法が挙げられる。

また、本実施の形態において上記リブ５Ａは、各面材部の鉛直方向全長にわたって配設されており、面材部３Ａ，４Ａの下端から上端に亘って各面材部をそれぞれ安定的に補強し、各面材部全体について座屈を確実に防止できるようにしている。
また、上記リブ５Ａのうち、前面側面材部３Ａに配設されたものについては、該前面側面材部３Ａの突出方向とは相反する側、即ち、隔壁１Ａの後面側に配設されていて、隔壁１Ａの後面側方向に突出する構成となっている。一方、後面側面材部４Ａに配設されたものについては、該後面側面材部４Ａの突出方向とは相反する側、即ち、隔壁１Ａの前面側に配設されていて、隔壁１Ａの前面側方向に突出する構成となっている。これにより、それぞれ隔壁１Ａの窪み部分のスペースを有効に利用しながら各面材部の補強が図れるようにしている。
さらに、上記リブ５Ａは、いずれも、面材部３Ａ，４Ａの幅方向（左右方向）の中央に配設されていて、各面材部３Ａ，４Ａの軸線に沿って鉛直方向にそれぞれ延びたものとなっている。

上記構成を有する船舶用隔壁１Ａは、金属厚板で形成された波形の隔壁における各面材部３Ａ，４Ａに、鉛直方向に延びる平板状のリブ５Ａを設けた構成としたことにより、面材部３Ａ，４Ａに作用する上下方向の圧縮荷重に対する該面材部３Ａ，４Ａの耐力、ひいては、該圧縮荷重に対する隔壁１Ａ全体の耐力を向上させることが可能である。これにより、隔壁として必要な圧縮荷重に対する耐力を容易且つ安定的に確保することができるため、隔壁の座屈を確実に防止することができる。
しかも、各面材部３Ａ，４Ａに平板状のリブ５Ａを接合、固定するという比較的簡易な構成としたことにより、隔壁の製造が容易であり、隔壁に必要な耐力を確保しながらも隔壁の重量の大幅な増加も抑えることができる。

さらに、リブ５Ａによって船舶の隔壁として耐力を増大させたことにより、必要な耐力を確保することができる範囲内で隔壁の板厚を可及的に小さくすることが可能であり、これにより、船体の軽量化を図ることができる。例えば、金属厚板を厚くして耐力を高めたリブのない波形の隔壁と同程度の圧縮荷重に対する耐力を確保しようとした場合、リブによって面材部の耐力が向上したことにより、隔壁を形成する金属厚板の厚さを小さくすることが可能となるため、隔壁全体の重量を軽量化でき、船体の軽量化に寄与することとなる。

（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、リブ５Ａを面材部３Ａ，４Ａの長手方向全長（下端から上端）に亘って設ける場合を図示して説明した。しかしながら、本発明者らはリブ５Ａを設ける範囲については更なる改良の余地があると考え、リブ５Ａを設ける範囲について鋭意研究を行った。
そして、本発明者らは、例えば船倉に海水を充填した場合に隔壁の面材部高さ方向に生じる曲げモーメント分布についてより詳細な分析を行い、隔壁１Ａ（面材部３Ａ，４Ａ）の耐力と、当該面材部３Ａ，４Ａに生じる曲げモーメントとの関係に応じて、リブ５Ａを設ける範囲を好適なものとすることで、隔壁１Ａの軽量化と座屈耐力の向上を同時に実現することができる旨の知見を得た。そこで、本実施の形態では本知見について説明し、面材部３Ａ，４Ａの好適な範囲にリブ５Ａを設ける場合を説明する。

図４は、互いに隣接する船倉２−１と船倉２−２との間に設けられる隔壁１Ａに作用する水圧についての説明図である。図４に示すように、船倉２−１、２−２の高さをＬ、船倉と甲板との間の空間の高さをＬ_０とし、一方の船倉２−１のみに海水が充填された場合に、隔壁１Ａの甲板からの深さｈの位置における水圧ｗは以下の式（１）で示される。
ｗ＝ρ・ｇ・ｈ ・・・（１）
ここで、ρは海水の比重（＝１．０２５）、ｇは重力加速度（＝９．８１ｍ／ｓ^２）である。

そして、図４に示すような水圧ｗが隔壁１Ａのあらゆる部分に作用し、隔壁１Ａの長手方向に曲げモーメントＭが発生する。この曲げモーメントＭが生じる事により、隔壁１Ａの断面性能（断面係数Ｚ）に応じて、隔壁１Ａの面材部に圧縮応力σ（＝Ｍ／Ｚ）［Ｎ／ｍｍ^２］が発生し、当該圧縮応力σが隔壁１Ａの面材部の耐力を上回った場合に座屈が起こることとなる。

図５は、船倉２−１と船倉２−２との間の隔壁１Ａに生じる曲げモーメントＭの分布を示す説明図である。なお、図５に示す２つの分布曲線（図中の実線及び破線）は、船倉２−１に海水を充填し、船倉２−２を空とした場合と、船倉２−１を空とし、船倉２−２に海水を充填した場合をそれぞれ示している。これら２つの分布曲線は、隔壁１Ａの中央部近傍に極値を有し、隔壁１Ａを挟んで互いに対称である。

図５に示す隔壁１Ａに生じる曲げモーメントＭの分布曲線を、隔壁１Ａの上端からの距離をｘとして数式化（以下、Ｍ（ｘ）と表記）すると、以下の式（２）で示される。
Ｍ（ｘ）＝ρｇ／６０｛１０ｘ^３＋３０Ｌ_０ｘ^２−（３０Ｌ_０Ｌ＋９Ｌ^２）ｘ＋Ｌ^２（５Ｌ_０＋２Ｌ）｝ ・・・（２）
なお、隔壁１Ａは、第１の実施の形態の図１に示したように、船舶の所定箇所（例えば船舶の幅方向端部近傍等）では鉛直方向長さ（即ち、高さ）が短い場合がある。しかしながら、鉛直方向長さが短い隔壁１Ａであっても当該隔壁に隣接する船倉の大きさは他箇所と変わらないため、当該隔壁１Ａに生じる曲げモーメントＭは、隔壁１Ａの鉛直方向長さ（高さ）が最も長い場合の上端を基準に上記隔壁上端からの距離ｘに基いて算出される。即ち、隔壁１Ａに生じる曲げモーメントＭは、船舶のいずれの箇所においても上記式（２）に基いて算出される。また、隔壁１Ａの下端は、図１に示した隔壁台（スツール）２ｂの上端に位置する。

図５に示す曲げモーメント分布曲線Ｍ（ｘ）から分かるように、隔壁１Ａには、その高さ方向（鉛直方向）によって異なる大きさの応力が発生している。具体的には、隔壁１Ａの下端部に最も大きな応力が生じ、次いで大きな応力が隔壁１Ａの上端部に生じ、次いで隔壁１Ａの中央部近傍の発生応力が大きく、中央部近傍と上下端部との間の範囲（具体的には、隔壁１Ａ上端部から約２５％、約７５％近傍の位置）における発生応力が最も小さくなっている。このことから、リブ５Ａを設置しない状態での隔壁１Ａの耐力がどの程度の値であるかに応じて、隔壁１Ａの面材部３Ａ，４Ａにおけるリブ５Ａを設置すべき範囲が異なることが分かる。

具体的には、隔壁１Ａの耐力が、隔壁１Ａの下部近傍のみにおいて当該範囲に発生する最大応力より小さい場合（以下、ｃａｓｅ１）には、少なくとも面材部３Ａ，４Ａの下部近傍の範囲（以下、座屈危険部位Ａとも呼称する）にリブ５Ａを設置する必要がある。
また、隔壁１Ａの耐力が、座屈危険部位Ａの範囲に加え、隔壁１Ａの下部近傍の座屈危険部位Ａを超える範囲と、隔壁１Ａの上部近傍の範囲においても当該範囲に発生する最大応力より小さい場合（以下、ｃａｓｅ２）には、座屈危険部位Ａに加え、少なくとも面材部３Ａ，４Ａの下部近傍において座屈危険部位Ａを超える範囲（以下、座屈危険部位Ｂとも呼称する）と、面材部３Ａ，４Ａの上部近傍の範囲（以下、座屈危険部位Ｃとも呼称する）にもリブ５Ａを設置する必要がある。
また、隔壁１Ａの耐力が、座屈危険部位Ａ〜Ｃの範囲に加え、隔壁１Ａの中央部近傍の範囲においても当該範囲に発生する最大応力より小さい場合（以下、ｃａｓｅ３）には、座屈危険部位Ａ〜Ｃに加え、少なくとも面材部３Ａ，４Ａの中央部近傍の範囲（以下、座屈危険部位Ｄとも呼称する）にもリブ５Ａを設置する必要がある。

即ち、ｃａｓｅ１においては少なくとも座屈危険部位Ａにリブ５Ａを設置しなくてはならず、ｃａｓｅ２においては少なくとも座屈危険部位Ａ〜Ｃにリブ５Ａを設置しなくてはならず、ｃａｓｅ３においては少なくとも座屈危険部位Ａ〜Ｄにリブ５Ａを設置しなくてはならない。

また、近年の造船分野においては、船舶の軽量化や資源材料の節約が最重要課題とされていることから、面材部３Ａ，４Ａにおいてリブ５Ａを設ける範囲は、できる限り狭い範囲であることが望ましい。従って、ｃａｓｅ１では座屈危険部位Ａにのみリブ５Ａを設置することが望ましく、ｃａｓｅ２では座屈危険部位Ａ〜Ｃにのみリブ５Ａを設置することが望ましく、ｃａｓｅ３では座屈危険部位Ａ〜Ｄにのみリブ５Ａを設置することが望ましい。なお、船舶の軽量化等を考慮しない場合には、上記第１の実施の形態で説明したように、面材部３Ａ，４Ａの長手方向（鉛直方向）全長に亘ってリブ５Ａを設けてもよく、この場合には、隔壁１Ａに想定外の応力が発生した場合でも座屈が発生しにくいといった利点がある。

次に、一般的に利用されている寸法の船舶における上記座屈危険部位Ａ〜Ｄの具体的な範囲について説明する。船倉と甲板との間の空間の高さＬ_０は５．０ｍであり、船倉の高さＬは１３．０ｍとした。これらの数値を上記式（２）に代入することで、当該船舶の隔壁１Ａに生じる高さ方向の曲げモーメントの分布曲線が得られる。この得られた曲げモーメントの分布曲線から上記座屈危険部位Ａ〜Ｄの具体的な範囲を定めることができる。

図６は、船倉と甲板との間の空間の高さＬ_０が５．０ｍ、船倉の高さＬが１３．０ｍである場合の曲げモーメントの分布曲線を示すグラフである。なお、図６においても、図５と同様に２つの分布曲線（図中の実線及び破線）は一方の船倉に海水を充填し、他方の船倉を空とした場合を示している。

図６のグラフによれば、上記ｃａｓｅ１には横軸の曲げモーメントの値が０．８以上の場合が該当し、その際にリブ５Ａを設置すべき範囲（即ち、座屈危険部位Ａ）は、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から約９５％以上１００％以下（上端を０％と定めた場合）の範囲となる。

また、図６によれば、上記ｃａｓｅ２には横軸の曲げモーメントの値が０．４５以上０．８未満の場合が該当し、その際にリブ５Ａを設置すべき範囲（即ち、座屈危険部位Ｂ、Ｃ）は、上記座屈危険部位Ａの範囲に加え、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から９０％以上９５％未満の範囲（座屈危険部位Ｂ）と、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から０％以上１０％以下の範囲（座屈危険部位Ｃ）となる。

また、上記ｃａｓｅ３については、リブ５Ａを設置すべき範囲（即ち、座屈危険部位Ａ〜Ｄを含む範囲）を、隔壁１Ａの耐力と、リブ５Ａの設置に伴う重量増について検討した上で、適宜定める事ができる。例えば図６の横軸の曲げモーメントの値が０．２以上の範囲を考えた場合、リブ５Ａを設置すべき範囲は、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から約０％以上２０％以下の範囲、約３０％以上７０％以下の範囲及び約８０％以上１００％以下の範囲が望ましい。また、リブ５Ａの設置範囲が過大になると隔壁１Ａの全体重量が増加することに加え、溶接作業の負荷の増大や溶接による部材の変形量の過大化等が生じ、リブ５Ａを設置するメリットが小さくなってしまう。このような観点からも、リブ５Ａを設置すべき範囲は、隔壁１Ａ全体において面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向長さの約８０％以下（座屈危険部位Ａ〜Ｄを含んで）とすることが好ましい。但し、図６に示すように、隔壁１Ａの鉛直方向高さの中央部近傍では、中央に近づくほど水圧による曲げモーメントが大きくなるため座屈危険部位Ｄには隔壁１Ａの鉛直方向高さの中央部を含むことが必要である。

上記座屈危険部位Ａ〜Ｃの範囲に加え、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から３０％以上７０％以下の範囲を座屈危険部位Ｄとした場合、例えば曲げモーメントの値が０．２以上の範囲において、少なくとも座屈危険部位Ａ〜Ｄにはリブ５Ａを設置すべきである。前述したように、この時のリブ５Ａ設置範囲は面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から約０％以上２０％以下の範囲、約３０％以上７０％以下の範囲及び約８０％以上１００％以下の範囲（即ち、高さ全長の約８０％以下）、又は、約０％以上１５％以下の範囲、約３０％以上７０％以下の範囲及び約８５％以上１００％以下の範囲（即ち、高さ全長の約７０％以下）としても良い。また、座屈危険部位Ａ〜Ｄのみ（即ち、高さ全長の約６０％）としても良い。

更には、隔壁１Ａの軽量化や溶接作業等の負荷の増大・部材の変形量の過大化等を回避するといった点から、リブ５Ａを設置する範囲を隔壁１Ａ全体において面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向長さの約５０％以下とすることも有効である。図６を参照して換言すると、水圧による曲げモーメントの値が約０．３５以上である範囲にリブ５Ａを設置することが有効である。

なお、図６によれば、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から２２％近傍（例えば２０〜２５％）の範囲と、上端から８０％近傍（例えば７８〜８２％）の範囲では、曲げモーメントの値がほぼ０となっている。このことから、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から２２％近傍の範囲と、８０％近傍の範囲においては、リブ５Ａを設置しないような構成とすることも可能である。

以上説明したように、リブ５Ａを設置しない状態での隔壁１Ａの耐力が比較的大きい場合（ｃａｓｅ１）には、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から約９５％以上１００％以下の範囲にリブ５Ａを設置する必要がある。また、リブ５Ａを設置しない状態での隔壁１Ａの耐力が中程度の場合（ｃａｓｅ２）には、さらに面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から９０％以上９５％未満の範囲と、面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から０％以上１０％以下の範囲にリブ５Ａを設置する必要がある。また、リブ５Ａを設置しない状態での隔壁１Ａの耐力が比較的小さい場合（ｃａｓｅ３）には、さらに面材部３Ａ，４Ａの鉛直方向高さの上端から例えば３０％以上７０％以下の範囲にリブ５Ａを設置する必要がある。

以下では、リブ５Ａを特定の箇所のみに設けた場合を図示し説明する。図７は本発明の第２の実施の形態に係る船舶用隔壁の概略正面図であり、（ａ）は座屈危険部位Ａのみ、（ｂ）は座屈危険部位Ａ〜Ｃ、（ｃ）は座屈危険部位Ａ〜Ｄにリブ５Ａを設けた場合を示している。また、図８は本発明の第２の実施の形態に係る船舶用隔壁の概略斜視図であり、図７と同様、（ａ）は座屈危険部位Ａのみ、（ｂ）は座屈危険部位Ａ〜Ｃ、（ｃ）は座屈危険部位Ａ〜Ｄにリブ５Ａを設けた場合を示している。更に、図９は本発明の第２の実施の形態に係る船舶用隔壁の概略断面図であり、（ａ）は座屈危険部位Ａのみ、（ｂ）は座屈危険部位Ａ〜Ｃ、（ｃ）は座屈危険部位Ａ〜Ｄにリブ５Ａを設けた場合を示している。

図４〜図６に基づく知見により、本実施の形態によれば図７〜図９に示すような特定の箇所にのみリブ５Ａを設けた隔壁１Ａが構成される。ここで、上述したように、隔壁１Ａの耐力に応じて場合分け（ｃａｓｅ１〜３）を行い、それぞれの場合についてリブ５Ａを設けなくてはならない隔壁１Ａの範囲を定めることにより、リブ５Ａを設置する範囲を隔壁１Ａの耐力に応じた最小限の範囲とすることができる。これにより、リブ５Ａとして用いる資源材料の節約や、船舶の軽量化が図られる。また当然、隔壁１Ａの耐力を予め求めておき、当該耐力に応じた好適な範囲にリブ５Ａを設ける構成としているため、隔壁１Ａの座屈耐力の向上も効率的に実現される。

なお、上記座屈危険部位Ａ〜Ｄの一部において、リブ５Ａを設けない状態で、当該座屈危険部位の耐力が当該座屈危険部位での最大発生応力を下回る場合にリブ５Ａを設置しても良く、上回る場合にリブ５Ａを設置しても良い。座屈危険部位の耐力が当該座屈危険部位における最大発生応力を下回る場合には、当該座屈危険部位にリブ５Ａを設置することにより鋼材重量の低減といった効果が見込まれる。また、座屈危険部位の耐力が当該座屈危険部位における最大発生応力を上回る場合には、最も危険な部位のみを考慮してリブを設置することにより、座屈危険部位に対して断続的にリブ５Ａを設置することによる設計コストや製作コストの増大を回避できるといった効果が見込まれる。

（第３の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、リブ５Ａの板面形状は例えば略矩形であるものとして図示しているが、本発明におけるリブ５Ａの板面形状はかかるものに限定されるものではない。そこで、本発明者らは、船倉に海水を充填させた場合の面材部３Ａ，４Ａに生じる曲げモーメントが均一分布ではない（図５、６参照）ことから、リブ５Ａの板面形状は必ずしも略矩形が最適であるとは限らないと考え、図６を参照してリブ５Ａの好適な板面形状について鋭意検討を行い、本実施の形態に至った。

図６に示すように、面材部３Ａ，４Ａに生じる曲げモーメントは、長手方向（高さ方向）に均一分布ではない。具体的には、上記第２の実施の形態で説明した面材部３Ａ，４Ａの座屈危険部位Ａ及び座屈危険部位Ｂに生じる曲げモーメントは、下方に向かうにしたがって大きくなる。一方で、面材部３Ａ，４Ａの座屈危険部位Ｃに生じる曲げモーメントは、上方に向かうにしたがって大きくなる。

そこで、本実施の形態では、面材部３Ａ，４Ａの座屈危険部位Ａ、Ｂに設けるリブ５Ａの板面形状を、鉛直方向下方に向かって広幅となるテーパー形状（先細る略三角形状）としており、座屈危険部位Ｃに設けるリブ５Ａの板面形状を、鉛直方向上方に向かって広幅となるテーパー形状としている。図１０は座屈危険部位Ａ〜Ｃにテーパー形状のリブ５Ａを設けた場合を示す概略図である。

座屈危険部位Ａ〜Ｃに設けるリブ５Ａの傾斜角度は、当該それぞれの範囲に生じる曲げモーメント分布に応じて適宜定める事が好ましい。
ここで、具体的なテーパーの傾斜角度の定め方の一例を説明する。先ず、座屈危険部位Ａ〜Ｃのそれぞれにおいて、発生する曲げモーメントが最大となる位置での必要なリブ高さを算定する。一方で、座屈危険部位Ａ〜Ｃのぞれぞれにおいて、発生する曲げモーメントが最小となる位置のリブ高さ（基本的にはリブ高さ０ｍｍ）を算定する。そして、それぞれの座屈危険部位Ａ〜Ｃにおいて、算定した曲げモーメントが最大となる位置でのリブ高さと、曲げモーメントが最小となる位置でのリブ高さとを線形補完し、座屈危険部位Ａ〜Ｃごとに設けるリブ５Ａのテーパー形状の傾斜角度を定める。

なお、図１０には、座屈危険部位Ａ〜Ｃ全てにテーパー形状のリブ５Ａを設けた場合を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、所定の１箇所の座屈危険部位のみにテーパー形状のリブ５Ａを設ける構成や、隔壁１Ａの全長にわたってテーパー形状のリブ５Ａを設ける構成も考えられる。リブ５Ａを設けるべき範囲は、例えば上記第２の実施の形態のｃａｓｅ１〜ｃａｓｅ３として述べた場合分けに応じた範囲であり、隔壁１Ａの耐力に応じて適宜変更することが好ましい。

以上説明したように、面材部３Ａ，４Ａの座屈危険部位Ａ〜Ｃに設けるリブ５Ａの板面形状を所定の勾配角度を有するテーパー形状とすることで、隔壁１Ａに必要な座屈耐力は担保しつつ、板面形状が略矩形等である場合に比べリブ重量が軽量化され、資源材料の節約が実現される。

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記第１の実施の形態において、リブ５Ａの面材部３Ａ，４Ａからの突出長さ（幅）は任意に設定することができると説明したが、本発明においては、リブ５Ａの突出長さを好適に定めることも可能である。具体的には、リブ５Ａの突出長さは、面材部３Ａ，４Ａの板厚の２倍以上１５倍以下であることが好ましい。以下、この理由について簡単に説明する。

リブ５Ａの面材部３Ａ，４Ａからの突出長さは、面材部３Ａ，４Ａの板厚の２倍以上とすることが好ましいのは、当該突出長さが面材部３Ａ，４Ａの板厚の２倍未満であると、リブ５Ａの溶接作業が困難となり、溶接作業負荷の増大や溶接に伴う部材の変形が大きくなってしまうといった問題が生じるからである。一方、リブ５Ａの突出長さがを面材部３Ａ，４Ａの板厚の１５倍以下することが好ましいのは、リブ５Ａの突出長さが過大であると、座屈耐力の向上効果が飽和することに加え、部材が余剰となり重量増となってしまうといった問題や、リブ５Ａが船倉の内部空間にせり出してくることにより貨物倉庫としての船倉の機能が損なわれてしまうといった問題があるからである。

また、上記実施の形態では、船舶用隔壁１Ａを構成する各面材部３Ａ，４Ａの全てにリブ５Ａを設けるものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。ここで、本発明者らは、隔壁１Ａの幅方向において生じる応力（曲げモーメント）は均一ではないと考え、隔壁１Ａの幅方向における応力のかかり方について検討を行った。

図１１〜図１４は、船倉に海水を充填させた場合に、任意の隔壁１Ａに生じる応力の幅方向分布を解析した解析図であり、図１１は隔壁１Ａ全体図、図１２は応力が生じる箇所の拡大図である。また、図１３、１４についても同様である。なお、図１１〜図１４において、図のＹ方向が隔壁幅方向であり、また、図中の色彩の濃淡は応力分布を表しており、色彩の濃い部分は薄い部分に比べて、より応力が生じている箇所となっている。

図１１〜図１４に示すように、隔壁１Ａに生じる応力は、当該隔壁１Ａの幅方向中央部が大きく、幅方向端部に向かうにつれて生じる応力は小さくなっている。これは、隔壁１Ａの両端部が船倉に固定された状態で設置されていることに起因する。

図１１〜図１４に示した解析結果から、隔壁１Ａの幅方向において応力が生じているのは、当該隔壁１Ａの幅方向中央部を中心とする隔壁の幅（幅長さ）の６０％の範囲内である。従って、例えば隔壁１Ａにリブ５Ａを設ける場合に、応力が生じている範囲内にのみ設けることとし、隔壁１Ａの幅方向中央部を中心とする幅（幅長さ）の６０％の範囲内にリブを設けることが望ましい。なお、リブ５Ａを設ける範囲は任意に設定可能であり、図１１〜図１４に示すように、隔壁１Ａの幅方向中央部に近接するにつれて、生じる応力は大きくなるため、リブ５Ａを設ける範囲は、例えば隔壁１Ａの幅方向中央部を中心とする幅長さの２０％あるいは４０％の範囲内であっても良い。

また、上記第１の実施の形態においてリブ５Ａは、面材部等の板厚と同じ金属鋼板からなり、ほぼ同じ厚さであるものとしたが、本発明におけるリブ５Ａは、面材部等の金属鋼板と同じである必要はなく、その板厚は面材部等と異なっていても良い。具体的には、本発明におけるリブ５Ａの板厚は６ｍｍ以上２４ｍｍ以下であることが好ましい。このリブ５Ａの板厚範囲の６ｍｍ以上２４ｍｍ以下とは、一般的な船舶の隔壁板厚として使用される板厚範囲であり、例えば文献「鋼船規則、ＣＳＲ−Ｂ編 ばら積貨物船のための共通構造規則 日本海事協会」に基づいて定められる。

（参考例１）
次に、本発明の変形例としての態様を参考例１として図面を参照して説明する。
上記第１の実施の形態では、隔壁１Ａの上下方向の圧縮荷重に対する補強に供するリブ５Ａについて、面材部３Ａ，４Ａとは別体の平板状のリブ５Ａを、該リブ５Ａの板面５Ａａが面材部３Ａ，４Ａの板面に対して直角となるように接合し、固定した構成としているが、以下に述べる参考例１では、所定の形状を有する同形の型材を複数接合して、上記リブを含めた隔壁全体を形成した構成としている。

即ち、図１５は本発明の参考例１の態様を示すもので、この参考例１の隔壁１Ｂは、鉛直方向に延び且つ隔壁１Ｂの幅方向に突出する平板状に形成されて、該隔壁１Ｂの前面側に突出する面材部、即ち前面側面材部３Ｂの半部を構成する第１のフランジ部９，１０と、鉛直方向に延び且つ該第１のフランジ９，１０とは相反する方向に突出する平板状に形成されて、隔壁１Ｂの後面側に突出する面材部、即ち後面側面材部４Ｂの半部を構成する第２のフランジ部７，８とを有する、金属厚板で形成された複数の同形の型材１１，１２を幅方向（左右方向）に直列状に並べた構成となっている。
そして、隔壁１Ｂの各面材部３Ｂ，４Ｂは、隣接する一対の型材１１，１２の第１のフランジ部９，１０同士、第２のフランジ部７，８同士が相互に接合されることにより形成されていて、これにより、波形の隔壁１Ｂを船倉の全幅に亘って延設させたものとしている。

上記各型材１１，１２は、上記第１のフランジ部９，１０と第２のフランジ部７，８との対向する直近の幅方向の端部が、鉛直方向に延びる平板状のウェブ部１１ａ，１１ｂにより相互に連結されている。
また、各第１のフランジ９，１０及び各第２のフランジ部７，８の幅方向の各先端には、これらの第１のフランジ部９，１０及び第２のフランジ部７，８の板面と直交する方向に突出し、且つ鉛直方向に延びる平板状のリップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａがそれぞれ形成されている。そして、型材１１については、第１のフランジ部９及び第２のフランジ部７、ウェブ部１１ａ、リップ部９ａ，７ａが、型材１２については、第１のフランジ部１０及び第２のフランジ部８、ウェブ部１２ａ、リップ部１０ａ，８ａが、それぞれ一体に形成された構成となっている。

上記各リップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａは、基端部分が、対応する各フランジ部９，１０・７，８の先端にそれぞれ連結されていて、第１のフランジ部９，１０の各リップ部９ａ，１０ａは、該第１のフランジ部９，１０における第２のフランジ部７，８側の方向、即ち、前面側面材部３Ｂの突出方向とは相反する方向（つまり隔壁の後面側方向）に向けて突出させたものとなっている。
一方、第２のフランジ部７，８のリップ部７ａ，８ａは、該第２のフランジ部７，８における第１のフランジ部側の方向、即ち、後面側面材部４Ｂの突出方向とは相反する方向（つまり隔壁の前面側方向）に向けて突出させたものとなっている。

これらの各リップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａは、上下方向の圧縮荷重に対して各面材部３Ｂ，４Ｂを補強するリブ５Ｂの半部となる部分である。そして、隣接する一対の型材１１，１２の相対する第１のフランジ部９，１０の各リップ部９ａ，１０ａ、及び第２のフランジ部７，８の各リップ部７ａ，８ａ同士が、相互に重なった状態で位置不動に接合されることにより上記リブ５Ｂが形成される。
本参考例では、隣接する一対の型材１１，１２における第１のフランジ部９，１０の各リップ部９ａ，１０ａの対向する板面同士、及び第２のフランジ部７，８の各リップ部７ａ，８ａの対向する板面同士がそれぞれ溶接されることにより、実質的に、それらの一対の型材１１，１２の第１のフランジ部９，１０同士及び第２のフランジ部７，８同士の接合がなされている。これにより、リブ５Ｂの形成及び型材１１，１２同士の接合、並びに面材部３Ｂ，４Ｂの形成が同時に行われた態様となっている。

なお、図１５に示すように、図中において前面側面材部３Ｂの左半部及び後面側面材部４Ｂの右半部をなす型材１１は、前面側面材部３Ｂの右半部及び後面側面材部４Ｂの左半部をなす型材１２を上下反転（つまり、型材１２の前面側と後面側とを反転）させたものであり、各型材１１，１２は、基本的にいずれも相互に同じ断面形状である。
この実施の形態においては、各型材１１，１２の第１のフランジ部９，１０同士、及び第２のフランジ部７，８同士はそれぞれ同じ幅に設定されており、これにより、上記リブ５Ｂは前面側面材部３Ｂ及び後面側面材部４Ｂの幅方向の中央に位置することになる。

上記構成を有する船舶用隔壁１Ｂは、基本的には上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
しかしながら、面材部３Ｂ，４Ｂのリブ５Ｂは、隣接する一対の型材１１，１２における第１のフランジ部９，１０の各リップ部９ａ，１０ａ同士、及び第２のフランジ部７，８の各リップ部７ａ，８ａ同士がそれぞれ接合された構成、つまり２つのリップ部で形成されているため、面材部３Ｂ，４Ｂに作用する上下方向の圧縮荷重に対する補強効果が、第１の実施の形態の場合に比べて高い。したがって、隔壁として必要な圧縮荷重に対する耐力を一層安定的に確保することができ、隔壁の座屈を確実に防止することができる。
また、この実施の形態の隔壁１Ｂは、所定の形状に形成された隣接する一対の型材１１，１２の第１のフランジ部９，１０同士、第２のフランジ部７，８同士が接合された構成であるため、隔壁全体の形成が比較的に容易である。

また、上記参考例１においては、第１のフランジ部９，１０のリップ部９ａ，１０ａは前面側面材部３Ｂの突出方向とは相反する方向に突出させる一方、第２のフランジ部７，８のリップ部７ａ，８ａは後面側面材部４Ｂの突出方向とは相反する方向に突出させることにより、リブ５Ｂが各面材部３Ｂ，４Ｂの突出方向とは相反する方向に向けて突出した構成となっている。
しかしながら、各面材部に対するリブの配設位置は、前面側面材部、後面側面材部いずれの場合であっても、隔壁の前面側と後面側とのどちら側に設けても良く、各型材におけるリップ部の突出方向を変えることによりリブの配設位置を適宜設定することができる。
なお、上記実施の形態においては、隣接する一対の型材１１，１２における各第１のフランジ部９，１０のリップ部９ａ，１０ａ同士、あるいは各第２のフランジ部７，８のリップ部７ａ，８ａ同士は、いずれも同じ方向に突出させているが、各第１のフランジ部のリップ部同士、あるいは各第２のフランジ部のリップ部同士を相反する方向に突出させ、対向するリップ部の基端部分同士を相互に接合することにより、リブが面材部の前面側と後面側との両面側に形成されるようにしてもよい。

さらに、上記参考例１においては、同形の型材１１，１２によって隔壁１Ｂを形成することにより、上記リブ５Ｂがいずれも面材部３Ｂ，４Ｂの幅方向の中央に配設されるようにしているが、第１の各フランジ部及び第２の各フランジ部の幅が相互に異なる複数の非同形の型材を用いて、リブが面材部の中央から偏寄した位置に配設されるようにしてもよい。

また、図１５に示す例では、各リップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａは、各フランジ部９，１０・７，８の先端からほぼ直角に屈曲させることにより、リップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａの板面が各フランジ部９，１０・７，８の板面と直交する方向に突出させた態様となっている。
しかしながら、例えば図１６に示すように、接合する第１のフランジ部９，１０同士及び第２のフランジ部７，８の間に、各フランジ部同士の溶接に供する開先１３が形成されるよう、各リップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａの基端側に開先形成用の傾斜面１４が形成されるように屈曲させた上で、各リップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａを、その板面が各フランジ部９，１０・７，８の板面と直交する方向に突出させた態様とすることができる。

なお、図１５及び図１６に記載した参考例においても、上記実施の形態の変形例にて述べたように、リブ５Ｂの突出長さは、面材部３Ｂ，４Ｂの板厚の２倍以上１５倍以下であることが好ましい。このときの面材部３Ｂ，４Ｂの板厚としては、リップ部７ａ及び８ａ（あるいはリップ部９ａ及び１０ａ）の板厚の合計を基準とすれば良い。

（参考例２）
上記参考例１においては、前面側面材部３Ｂの一部を構成する第１のフランジ部９，１０、及び後面側面材部４Ｂの一部を構成する第２のフランジ部７，８の各先端にそれぞれリップ部９ａ，１０ａ・７ａ，８ａが設けられた型材１１，１２を複数用い、隣接する一対の型材１１，１２の第１の各フランジ部９，１０のリップ部９ａ，１０ａ及び第２の各フランジ部７，８のリップ部７ａ，８ａによって各面材部３Ｂ，４Ｂのリブ５Ｂをそれぞれ形成した構成としていた。
しかしながら、以下に述べる参考例２においては、隣接する一対の型材のうちのいずれか一方の型材のみの第１のフランジ部、あるいは第２のフランジ部にリップ部を設け、そのリップ部が単独で面材部のリブをなす構成としている。

即ち、図１７は、本発明の船舶用隔壁の参考例２の態様を示すもので、この参考例２の隔壁１Ｃは、鉛直方向に延び且つ隔壁の幅方向に突出する平板状に形成されて、該隔壁１Ｃの前面側に突出する面材部、即ち前面側面材部３Ｃの半部を構成する第１のフランジ部１５，１６と、鉛直方向に延び且つ該第１のフランジ１５とは相反する方向に突出する平板状に形成されて、隔壁１Ｃの後面側に突出する面材部、即ち後面側面材部４Ｃの半部を構成する第２のフランジ部１３，１４とを有する、金属厚板で形成された複数の同形の型材１７，１８を幅方向（左右方向）に直列状に並べた構成となっている。
そして、隔壁１Ｃの各面材部３Ｃ，４Ｃは、隣接する一対の型材１７，１８の第１のフランジ部１５，１６同士、第２のフランジ部１３，１４同士が相互に接合されることにより形成されていて、これにより、波形の隔壁１Ｃを船倉の全幅に亘って延設させたものとしている。
なお、上記各型材１７，１８は、上記第１のフランジ部１５，１６と第２のフランジ部１３，１４との対向する直近の幅方向の端部が、鉛直方向に延びる平板状のウェブ部１７ａ，１８ａにより相互に連結されており、これら第１のフランジ部１５，１６及び第２のフランジ部１３，１４、ウェブ部１７ａ，１８ａが一体に形成された構成となっている。

上記各前面側面材部３Ｃを形成する一対の型材１７，１８の第１のフランジ部１５，１６のうち、一方の型材１８の第１のフランジ部１６には、その幅方向の先端に、該第１のフランジ部１６の板面と直交する方向に突出し且つ鉛直方向に延びる板状のリップ部１６ａが、その第１のフランジ部１６と一体に設けられている。
また、各後面側面材部４Ｃを形成する一対の型材の第２のフランジ部１３，１４のうち、一方の型材１７の第２のフランジ部１３には、その幅方向の先端に、該第２のフランジ部１３の板面と直交する方向に突出し且つ鉛直方向に延びる板状のリップ部１３ａが、その第２のフランジ部１３と一体に設けられている。

この参考例２においては、上記リップ部１３ａ，１６ａは、基端部分がフランジ部１３，１６の先端にそれぞれ連結されている。そして、前面側面材部３Ｃのリブ５Ｃとなるリップ部１６ａについては、第１のフランジ部１６における第２のフランジ部１３側の方向、即ち、前面側面材部３Ｃの突出方向とは相反する方向（つまり隔壁の後面側方向）に向けて突出させている。
一方、後面側面材部４Ｃのリブ５Ｃとなるリップ部１３ａについては、第２のフランジ部１３における第１のフランジ部１５側の方向、即ち、後面側面材部４Ｃの突出方向とは相反する方向（つまり隔壁の前面側方向）に向けて突出させている。

そして、上記型材１７，１８は、リップ部を有する側の型材の該リップ部の基端部分とリップ部を有しない側の型材のフランジ部の先端とが溶接され、これにより、これらの型材１７，１８の第１のフランジ部１５，１６同士、及び第２のフランジ部１３，１４同士が接合されている。
具体的には、前面側面材部３Ｃにおいては、型材１８の第１のフランジ部１６のリップ部１６ａの基端部分と、型材１７の第１のフランジ部１５の先端とが、後面側面材部４Ｃにおいては、型材１７の第２のフランジ部１３のリップ部１３ａの基端部分と、型材１８の第２のフランジ部１４の先端とが、それぞれ溶接されている。したがって、これらの一対の型材１７，１８の第１のフランジ部１５，１６同士、及び第２のフランジ部１３，１４同士の各接合と、面材部３Ｃ，４Ｃの形成とが同時に行われたものとなっている。
このとき、上記各リップ部１６ａ，１３ａは、それぞれ単独で各前面側面材部３Ｃ、各後面側面材部４Ｃのリブとなり、各面材部３Ｃ，４Ｃに作用する上下方向の圧縮荷重に対して補強する機能を発揮する。

なお、この参考例２においては、図１７に示すように、図中において前面側面材部３Ｃの左半部及び後面側面材部４Ｃの右半部をなす型材１７は、前面側面材部３Ｃの右半部及び後面側面材部４Ｃの左半部をなす型材１８を上下反転（つまり、型材１８の前面側と後面側とを反転）させたものであり、各型材は基本的にいずれも同じ断面形状である。このとき、各型材１７，１８の第１のフランジ部１５，１６同士、及び第２のフランジ部１３，１４同士はそれぞれ同じ幅に設定されているため、リップ部１３ａ，１６ａ、即ちリブ５Ｃは、前面側面材部３Ｃ及び後面側面材部４Ｃの幅方向のほぼ中央にそれぞれ位置していることになる。

上記構成を有する船舶用隔壁は、基本的には上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、この参考例２の場合、リブ５Ｃとなるリップ部１３ａ，１６ａを、各面材部３Ｃ，４Ｃを形成する一対の型材１７，１８のうちの一方の型材のフランジ部、即ち、前面側面材部３Ｃの場合は第１のフランジ部１６、後面側面材部４Ｃの場合は第２のフランジ部１３にのみ設けた構成であるため、型材の形成に際しては上述した参考例１に比べて手数が少なく、この結果、隔壁の形成が比較的容易であるという利点がある。

また、上記参考例２においても、面材部３Ｃ，４Ｃに対するリブ５Ｃの配設位置は、前面側面材部３Ｃでも後面側面材部４Ｃでも、隔壁の前面側と後面側とのどちら側に設けても良く、リップ部の突出方向を変えることによりリブの配設位置を適宜設定することができる。
さらに、上記参考例２においては、実質的に同形の型材１７，１８によって隔壁を形成することにより、上記リブ５Ｃがいずれも面材部３Ｃ，４Ｃの幅方向のほぼ中央に配設されるようにしているが、第１のフランジ部１５，１６の幅、第２のフランジ部１３，１４の幅がそれぞれ異なる複数の非同形の型材を用いて、リブが面材部の中央から偏寄した位置に配設されるようにしてもよいことは、上記参考例１と同様である。

また、図１７に示す例では、リップ部１３ａ，１６ｂについては、各フランジ部１３，１６の先端からほぼ直角に屈曲させることにより、リップ部１３ａ，１６ａの板面が各フランジ部の板面と直交する方向に突出させる一方、該リップ部１３ａ，１６ａの基端側と接合されるフランジ部１４，１５については板厚一定の平板状に形成された態様となっている。しかしながら、接合するリップ部の基端部分とフランジ部の先端との間に溶接に供する開先が形成されるよう、リップ部の基端部分側に開先形成用の傾斜面が形成されるように屈曲させた上で、リップ部の板面が各フランジ部の板面と直交する方向に突出させたり、あるいは、接合するフランジ部の先端に開先形成用の傾斜面を設けたりすることができる。

（実施例１）
本発明の効果を確認するため、本発明の上記第１の実施の形態に係る構成の船舶用隔壁、即ち、図１〜図３に示すような、各面材部に平板状に形成されたリブが該リブの板面が面材部の板面に対して直角となるようにそれぞれ固定された構成の隔壁と、本発明の構成に依らない従来の隔壁、即ち、本発明に係るリブを備えていない隔壁とについて、上下方向の圧縮荷重に対する耐力を調べた。
具体的には、隔壁を形成する１つの面材部について、上下方向の圧縮荷重を作用させてその荷重と鉛直方向の変形量との関係を調べ、この圧縮荷重に対する耐力を比較する実験を行った。
本発明に係る隔壁の面材部（以下「本発明例」という。）及び、従来の隔壁の面材部（以下「比較例」という。）は、いずれも、同じ鋼材によって高さ８０００ｍｍ、幅１０５０ｍｍ、厚さ１４．５ｍｍに形成されたものを用いた。
また、本発明例におけるリブは、厚さ１４．５ｍｍ、突出長さ（短手方向の長さ）が１００ｍｍに形成された鋼板である。
実験に際しては、本発明例及び比較例に係る面材部を４辺単純支持した上で、各面材部の上端側から下方向けに荷重を付加することにより、面材部に上下方向の圧縮荷重が作用するようにして、荷重に伴う面材部の鉛直方向（面材部の軸線方向）の変形量をそれぞれ測定した。
結果を図１８に示す。図１８のグラフ中において、黒点のプロット点は本発明例を、白点のプロット点は比較例をそれぞれ示している。

この結果、比較例の場合は、荷重が約２７００ｋＮ程度を超えたあたりが降伏点となり、座屈が発生したのに対し、本発明例の場合は荷重が約４６００ｋＮ程度まで座屈が生じないことがわかった。
これにより、本発明に係る構成を有する船舶用隔壁は、従来のものに比べて上下方向の圧縮荷重に対して著しく高い耐力を備えていることがわかり、面材部のリブの上下方向に対する圧縮荷重に対する補強効果が実証された。

（実施例２）
実施例２においては、本発明における隔壁でのリブ設置の有効性を確認し、リブの好適な設置範囲について実際の船舶の隔壁寸法等に照らし合わせて有限要素法解析に基く検討を行った。表１は、その検討結果を示したものである。以下では、表１に基いて説明する。

ここで、表１に記載した甲板までの高さとは図４に示すＬ_０＋Ｌであり、隔壁の高さとは図４に示すＬである。また、危険部位Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、上記第２の実施の形態等で説明した座屈危険部位Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに相当し、その他は危険部位Ａ〜Ｄ以外の箇所を示す。具体的には、隔壁上端を０として、危険部位Ａは９５〜１００％の範囲、危険部位Ｂは９０〜９５％の範囲、危険部位Ｃは０〜１０％の範囲、危険部位Ｄは３０〜７０％の範囲を示し、その他は１０〜３０％の範囲及び７０〜９０％の範囲を示し、それぞれの範囲におけるリブの設置の有無を表中に記載している。なお、その他の範囲についてはリブ設置の有無に加え、リブ設置有の場合にはその設置範囲についても記載している。

また、表中の座屈発生の有無については、符号○が座屈が発生しない場合、符号×が座屈が発生する場合を示している。なお、本実施例における解析は、隔壁を挟んで一方の船倉に海水を充填し、他方の船倉を空にした状態に基いたものである。

図１９は本実施例における解析に用いた隔壁等の寸法についての一例を示す説明図であり、図１９（ａ）は隔壁の一部を拡大した断面図、図１９（ｂ）は隔壁の正面図である。但し、図１９（ｂ）に示した解析モデルの寸法は一例であり、表１に示したように解析条件に応じて適宜各寸法は変化させている。また、表１には、リブの形状（リブ厚さ、矩形状高さ、テーパー形状）や、リブと面材部の角度、リブの配設方向についても記載しており、一部検討ケースにおいては、リブの形状、リブと面材部の角度やリブの配設方向を変化させている。

なお、表１における検討ケース４４は、リブを設けていない状態で座屈が生じない基本条件を示すものであり、検討ケース１〜４３、４５、４６は、種々の条件（表１中に記載した各条件）での解析結果を示している。ここで、検討ケース１〜４３は本発明の実施例にあたり、検討ケース４４〜４６は比較例にあたる。以下、検討ケース１〜４６のそれぞれについて説明する。

検討ケース１〜１７は、甲板までの高さ、隔壁の高さ、隔壁の寸法を表１に示した条件とし、危険部位Ａ〜Ｄの全てにリブを設けた場合の解析結果である。なお、検討ケース１〜１７においては危険部位Ａ〜Ｄに加え、その他の範囲についても表１に記載した範囲にリブを設置した構成としている。

表１に示すように、検討ケース１〜３は、甲板までの高さ及び隔壁の高さが異なる３種類の隔壁についての解析結果である。これら検討ケース１〜３においては、甲板までの高さと隔壁の高さとの比率については同じであるものとしている。この時、検討ケース１〜３において座屈は発生しない（座屈の発生：無、表中の符号○）。また、危険部位Ａ〜Ｄ以外のその他の範囲におけるリブ設置範囲は検討ケース１〜３それぞれで異なっているが、座屈の有無に影響はない。

また、検討ケース４、５は、他のケースに比べ隔壁の深さａを変えたものであり、検討ケース６、７はウェブ幅ｂを変えたものである。また、これら検討ケース４〜７はいずれも危険部位Ａ〜Ｄに全てリブが設けられた条件である。ここで、検討ケース４〜７では隔壁に座屈は生じない。これは、例えば隔壁の深さａやウェブ幅ｂを変えたことで、隔壁の耐力が、発生する最大応力より小さい範囲が存在しても、リブを設けたことで座屈の発生が回避されていることを示している。

また、検討ケース８〜１７は、他のケースに比べ隔壁における面材部の幅ｃ、ウェブ板厚ｔｗ、面材部の板厚ｔｆを変えたものである。これら検討ケース８〜１７はいずれも危険部位Ａ〜Ｄに全てリブが設けられた条件である。これら検討ケース８〜１７においても、隔壁に座屈は生じない。即ち、危険部位Ａ〜Ｄの全てにリブを設けたことで座屈の発生が回避されている。

また、検討ケース１８〜２４は、隔壁においてリブを設置する範囲を変えたものであり、検討ケース１８〜２０は危険部位Ａのみにリブを設置した構成、検討ケース２１は危険部位Ａ〜Ｃのみにリブを設置した構成、検討ケース２２〜２４は危険部位Ａ〜Ｄのみにリブを設置した構成である。これら検討ケース１８〜２４では、隔壁に座屈は生じない。

また、検討ケース２５〜３１は表１に示した条件でリブの厚さと矩形状高さを変えたものである。これら検討ケース２５〜３１はいずれも危険部位Ａ〜Ｄに全てリブが設けられた条件であり、これらの条件では隔壁に座屈は生じない。

また、検討ケース３２〜３７は表１に示した条件にてリブ下端高さとリブ上端高さを定め、設置したリブの所定範囲にテーパー形状を付与した場合である。これら検討ケース３２〜３７はいずれも危険部位Ａ〜Ｄ全てにリブが設けられた条件であり、それら設けられたリブの一部にテーパー形状を付与している。これらの条件では隔壁に座屈は生じない。

また、検討ケース３８〜４０は、リブと面材部との角度θを他のケースとは異なる７０°とした場合である。これら検討ケース３８〜４０はいずれも危険部位Ａ〜Ｄ全てにリブが設けられた条件である。これらの条件では隔壁に座屈は生じない。なお、リブと面材部との角度θとしては、上記実施の形態で説明したように９０°とすることが好ましいが、例えば本ケース３８〜４０に示すように、座屈が生じない範囲内で当該角度θを変更する（例えば７０°）ことで、船倉の内部空間へのリブ突出量を低減させることができ、空間の活用性の向上を図ることができる。

また、検討ケース４１〜４３は、リブの配設方向を他のケースとは異なる、面材部が突出する方向と逆方向とした場合である。これら検討ケース４１〜４３はいずれも危険部位Ａ〜Ｄ全てにリブが設けられた条件である。これらの条件では隔壁に座屈は生じない。

一方、検討ケース４４はリブを一切設置しない条件を示しており、本発明を適用していない構成である。また、検討ケース４５、４６は、危険部位Ａ〜Ｃのみにリブを設置した構成である。これら検討ケース４５、４６の構成では、隔壁に座屈が生じている（座屈の発生：有、表中の符号×）。

表１に示すように、検討ケース１３と検討ケース４５を比較すると、検討ケース１３の構成では危険部位Ａ〜Ｄ全てにリブが設置されているのに対し、検討ケース４５の構成では危険部位Ａ〜Ｃにリブが設置され、危険部位Ｄにはリブが設置されていない。そして、検討ケース１３の構成では隔壁に座屈が発生していない（表中符号○）のに対し、検討ケース４５の構成では隔壁に座屈が発生している（表中符号×）。この両者の比較から、検討ケース１３の構成において危険部位Ｄにリブを設置しない構成とすると、当該危険部位Ｄにおいて座屈が発生することが分かる。

即ち、検討ケース１３及び４５の構成では、危険部位Ｄにおいて面材部の耐力はリブを設置しない状態での当該危険部位Ｄ範囲内における最大発生応力を下回っている。このような場合に、当該危険部位Ｄにリブを設置することで隔壁の座屈耐力を向上させ、船舶用隔壁として必要な耐力を容易且つ安定的に確保できることが示された。

また、同様に、表１に示す検討ケース１４と検討ケース４６を比較すると、検討ケース１４の構成では危険部位Ａ〜Ｄ全てにリブが設置されているのに対し、検討ケース４６の構成では危険部位Ａ〜Ｃにリブが設置され、危険部位Ｄにはリブが設置されていない。そして検討ケース１４の構成では隔壁が座屈していないのに対し、検討ケース４６の構成では隔壁に座屈が発生している。この両者の比較から、検討ケース１４の構成において危険部位Ｄにリブを設置しない構成とすると、当該危険部位Ｄにおいて座屈が発生することが分かる。

この検討ケース１４と検討ケース４６との比較によっても、危険部位Ｄにリブを設置することで隔壁の座屈耐力が向上することが分かる。具体的には、リブを設置しない状態では座屈していた隔壁において、所定の範囲（危険部位Ｄ）にリブを設置することで、当該範囲での座屈を回避し、船舶用隔壁として必要な耐力が確保される。

以上説明したように、検討ケース１〜４３に示す種々の条件の隔壁においてリブを設けた場合に、座屈の発生が防止され、船舶用隔壁として必要な耐力を容易且つ安定的に確保することができ、隔壁の座屈を防止することができることが分かった。

また、特に検討ケース１８〜２１によれば、隔壁の所定範囲（例えば危険部位Ａ等）のみにリブを設けた場合でも、隔壁の座屈が防止されることが分かった。加えて、検討ケース１３、１４と検討ケース４５、４６との比較によれば、寸法等の各条件が同一である隔壁であっても、所定範囲（危険部位Ｄ）にリブを設けない場合には座屈が生じ、リブを設けることで座屈が防止されることが分かり、特定の範囲にリブを設けることによる作用効果が確認された。

本発明は、船舶の船倉を仕切る金属厚板製の隔壁に適用でき、さらに詳しくは、隔壁の前後方向に作用する荷重によって隔壁に生じる曲げモーメントに伴い、隔壁の面材部に生じる圧縮荷重に対して高い座屈耐力を有する船舶用の隔壁に適用できる。

Claims (12)

1. 船舶の船倉を仕切る金属厚板からなる隔壁であって、
   鉛直方向に延び且つ隔壁の幅方向に沿う板状に形成された複数の面材部を、隔壁の前面側と後面側に交互に突出させた波形の船舶用隔壁において、
   少なくとも前記各面材部の鉛直方向高さの上端から９５％以上１００％以下の範囲の座屈危険部位Ａに、リブを設け、
   前記リブは、前記面材部の突出方向とは相反する側の板面に配設されている、船舶用隔壁。
2. さらに、少なくとも前記上端から９０％以上９５％未満の範囲の座屈危険部位Ｂ及び前記上端から０％以上１０％以下の範囲の座屈危険部位Ｃに、リブを設け、
   前記リブは、前記面材部の突出方向とは相反する側の板面に配設されている、請求項１に記載の船舶用隔壁。
3. さらに、少なくとも前記上端から３０％以上７０％以下の範囲の座屈危険部位Ｄに、リブを設け、
   前記リブは、前記面材部の突出方向とは相反する側の板面に配設されている、請求項２に記載の船舶用隔壁。
4. 前記座屈危険部位にのみ、前記リブを設けた、請求項１〜３のいずれかに記載の船舶用隔壁。
5. 前記リブは、前記各面材部の鉛直方向全長に亘って設けられる、請求項１〜３のいずれかに記載の船舶用隔壁。
6. 前記座屈危険部位の少なくとも一部においては、前記面材部の耐力は、前記リブを設けない状態では当該座屈危険部位範囲内における最大発生応力を下回る、請求項１〜５のいずれかに記載の船舶用隔壁。
7. 前記座屈危険部位Ａ及びＢに設けられるリブは、鉛直方向下方に向かって広幅となるテーパー形状を有する、請求項２〜６のいずれかに記載の船舶用隔壁。
8. 前記座屈危険部位Ｃに設けられるリブは、鉛直方向上方に向かって広幅となるテーパー形状を有する、請求項２〜７のいずれかに記載の船舶用隔壁。
9. 前記リブは、平板状に形成されていて、該リブの板面が前記面材部の板面に対して直角となるように固定されている、請求項１〜６のいずれかに記載の船舶用隔壁。
10. 前記リブの前記面材部板面からの突出長さは、前記面材部の板厚の２倍以上１５倍以下である、請求項９に記載の船舶用隔壁。
11. 前記リブの板厚は６ｍｍ以上２４ｍｍ以下である、請求項１〜１０のいずれかに記載の船舶用隔壁。
12. 前記リブは、前記隔壁の幅方向において当該隔壁の幅方向中央部を中心とする幅の６０％の範囲内にのみ設けられる、請求項１〜１１のいずれかに記載の船舶用隔壁。