JPH01164696A - 上甲板上にドームを有する船舶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、上甲板上にドームを有する船舶に関し、特に
上甲板よりも上方へ突出する球形タンクを覆うように、
ドームとしてのタンクカバーを付設された、液化ガス運
搬船に用いて好適な船体構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、半球殻形で骨なし構造のタンクカバーを採用した
液化ガス運搬船があり、そのタンクカバー構造を第８〜
１２図に示す。第８図は船体横断面図、第９図は船体縦
断面図、第１０図は船体上面図、第１１図は第１０図の
ａ−ａ矢視線に沿う断面図である。

液化ガス用タンク１を外気や海水から遮断するため上甲
板２上に設けられた半球殻状部材からなる骨なしのタン
クカバー３に、伸縮継手４が船長方向および船幅方向に
配されている。そして、伸縮継手４の断面形状は、第１
１図に示すように、四角形閉断面になっている。伸縮継
手４は、タンクカバー３が船体変形によって強制的に変
形させられるとき、その変形を吸収し、タンクカバー３
に生じる応力を低くすることにより、タンクカバー３の
座屈およびタンクカバー３と上甲板２との接合部に生じ
る高応力を防止することを目的として設けられたもので
ある。

従来の常識では、タンクカバー３のごとき船体変形の影
響を大きく受ける構造物（例えば自動車運搬船の上部構
造等）には、船体の縦曲げ変形からくる高応力を回避す
るため、本伸縮継手のごとき変形を吸収する構造物を付
加することが当然と考えられていた。ところが、この半
球殻状部材としてのタンクカバー３の場合は、船体とタ
ンクカバー３との間に働く干渉力は、タンクカバー３の
前後および左右で最も大きく、その上、丁度この前後・
左右の方向に伸縮継手４が配置されており、更に伸縮継
手４はその幅方向には伸縮性良好なのに対し、その長手
方向には非常に剛いため、第８〜１０図中の斜線部では
タンクカバー３と上甲板２との間に非常に大きな干渉力
が働き、本実績船において、上記斜線部には同型船の全
船においてクラックや溶接部の破断が生じている。

なお、上甲板２の円形開口の周縁に隣接する部分の環状
上甲板部は、小骨やガーダ−類の骨材を持たず、ブラケ
ットを有する柔軟構造とされている。

また、第１２図に示すように、従来船の横隔壁１６は、
船体の横断面のほぼ全面に張りつめた構造であり、この
ため船体の剛性は大きく、前記干渉力を船体側では吸収
しにくい構造となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来から、液化ガス運搬船におけるタンクカバーのごと
き船体変形の影響を大きく受けるドーム構造物には、伸
縮継手を採用することが多かったが、伸縮継手の弊害が
前述のように発生しやすいという問題点がある。

そこで、伸縮継手を設けない構造とすれば、上記弊害は
無くなるが、そのためには、従来伸縮継手に吸収させて
いた船体とドームとの間の相対変形を伸縮継手以外のど
こかに吸収させるか、または船体変形自体を小さくする
ことが考えられる。

本発明は、船体とドームとの間の相対変形を船体構造と
短円筒部材とに吸収させるようにした、上甲板上にドー
ムを有する船舶を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明の上甲板上にドーム
を有する船舶は、前後に隣り合う船体横隔壁の相互間に
設置されて上甲板の開口を覆うドームをそなえ、同ドー
ムが、剛体構造の半球殻状部材として構成されて、同半
球殻状部材の周縁部と上記上甲板の開口の周縁部とを接
続する短円筒部材が設けられるとともに、上記船体横隔
壁が大開口部を有する柔軟構造として構成されたことを
特徴としている。

〔作　　　用〕

上述の本発明の上甲板上にドームを有する船舶では、船
体に縦曲げモーメントが作用した場合、このモーメント
により生じる船体とドームとの間の干渉力は、柔軟構造
の船体横隔壁により吸収されるほか、ドームと上甲板の
円形開口側縁部との間に介装された短円筒部材自体の板
曲げにより吸収される。

〔実　施　例〕

以下、図面により本発明の一実施例としてのタンクカバ
ー付き液化天然ガス運搬船（ＬＮＧ船）について説明す
ると、第１図はその船体の要部を示す斜視図、第２図は
その船体横断面図、第３図はその船体縦断面図、第４図
はその船体横隔壁の正面図、第５図はその船体中央縦断
面図であり、第６図はその船体中央部の斜視断面図であ
る。

第１〜６図に示すように、前後に隣り合う船体横隔壁１
６．１６の相互間において、円筒状のスカート６を介し
ファウンデーションデッキ５の上に液化ガス用球形タン
ク１が、上甲板２の円形開口を通り上方へ突出するよう
に設けられ、同タンク１の上部を覆って外気および海水
から遮断するために、上甲板２の上に、その円形開口に
接続する短円筒部材７を介して、剛体構造の半球殻状部
材としての骨無し構造を持つタンクカバー３が接合され
ている。そしてタンクカバー３には、伸縮継手は一切設
けられておらず、したがってこのタンクカバー３は剛体
構造になっている。

一方、船体における横隔壁１６は、第４図および第６図
に示すように、大開口部１６′を船幅方向に幅広く設け
られて、柔軟構造となっており、このうち両サイドの大
開口部１６′は、サイドバラストタンク１０内に設けら
れている。従来船では、このような大開口部１６′は設
けられておらず、サイドバラストタンクｌＯは横隔壁１
６により前後２つのタンクに分かれていた。本実施例で
は、バラストタンク１０内の横隔壁１６を大骨２１とし
て、同タンク１０を前後一体の１つのタンクとしている
。そして、大開口部１６′を設けたことによる浸水時の
安全性の問題は、各ホールドが水密板１７．横隔壁１６
．バラストタンク壁１８、ファウンデーンヨンデッキ５
およびストウール板１９によって隔離させることで解決
されている。

また第１図に斜線で示すような骨材を持だな゛い柔軟構
造の環状上甲板部２０が、上甲板２の円形開口の周縁に
隣接する部分に配設されている。なお、図中の符号９は
縦通隔壁、１１はクロスデツキ部、１２は船側外板を示
す。

上述の構成により、船体に縦曲げモーメント８が作用し
た場合、縦通隔壁９とバラストタンク１０およびクロス
デツキ部１１により閉囲される環状上甲板部２０とタン
クカバー３にて構成される部分は、タンクカバー３に伸
縮継手がなくタンクカバ−３自体がかなり剛なために、
同部分全体として曲げモーメント８に対し大きな剛性を
有する。さらに船体側は船側外板１２の曲げモーメント
８による変形量１３に比べ、環状上甲板部２０およびタ
ンクカバー３より構成される部分の変形量１４は１／４
ないし１／５程度と小さい。

このとき、横隔壁１６は第４図に点線にて示すように変
形し、船体とタンクカバー３との相対変位を吸収する。

また環状上甲板部２０も、骨材を持たない柔軟構造とさ
れることにより、タンクカバー３と船体との間の相対的
変形の吸収に寄与することができる。

このようにして、縦曲げモーメント８により生じる船体
とタンクカバー３との間の干渉力は、船′体構造側にて
吸収されるようになり、従来船での損傷発生原因であっ
たタンクカバー３と上甲板２との接合部１５に働く干渉
力を激減させることができる。

また、半球殻状部材３と上甲板２との間に短円筒部材７
が介装されることにより、同短円筒部材７が、上記干渉
力を、同短円筒部材７を構成する円筒板の板曲げにより
、より良く吸収することができる。

短円筒部材７の効果を第７図（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）にてさらに説明すると、船体に第１図に示すよう
な縦曲げモーメント８が作用した場合、タンクカバー３
は前後方向に長円形に変形しようとするため、前方では
外側に、側方では内側に変形するが、短円筒部材７はタ
ンクカバー３に較べ曲げ剛性が著しく低いため、第７図
（ｂ）、（ｃ）に破線で示すごとく、曲げ変形を起こし
、これによりタンクカバー３と船体側との相対的変形の
吸収をより効果的にすることができる。

このようにして、このタンクカバー付き液化ガス運搬船
によれば、船体が積荷の重量や波によって変形した場合
に生じる船体とタンクカバー３との間の相対的な干渉力
は、短円筒部材７や、環状上甲板部２０．船体横隔壁１
６等の柔軟化された船体構造側にその大部分を吸収され
るのである。

なお、短円筒部材７の高さは、本実施例では、タンクカ
バー３の半径約２０ｍに対し、約１．５ｍ程度である。

上述の本考案の実施例に関してその効果を確認すべく、
伸縮継手のない半球殻状のタンクカバーと、大開口部を
有する船体横隔壁とをそなえたＬＮＧ船の船体、タンク
およびタンクカバーを第１３図に示すように片舷分かつ
船体横隔壁をはさんで１ホールド長さ分だけ取り出した
数値モデルを作成し、同モデルの前・後端面に船体縦曲
げモーメント６５０　、　ＯＯＯｔｏｎ−ｎ　（本船設
計値）を負荷したＦＥＭ（有限要素法）解析を実施した
結果を以下に示す。

横隔壁各部の上下方向変位についてみると、第１４図右
方の縦断面における上甲板２．セカンドデツキ２２およ
びファウンデーションデッキ５の上下変位は、それぞれ
上甲板２．セカンドデツキ２２およびファウンデーショ
ンデッキ５と船側外板１２との各交点を基準点として第
１４図に示すようになり、同図より明らかなように、大
開口部１６′を設けたため、船体横隔壁１６が面内変形
に対し柔らかくなり、タンクカバー３の変位に従ってセ
ンターラインを中心に隆起している。なお、効果的な大
開口部１６′の範囲および大きさは、本実施例のごとく
船体の幅方向はぼ全域に渡る開口とし、その大きさは船
体断面積の３０％程度以上のものとするのが良好である
。

次に、従来構造に対する応力レベルの低減効果を確認す
るために第１５図に示す本考案の実施例としてのタンク
カバーのＦＥＭモデルと第１６図に示す従来構造タンク
カバーのＦＥＭモデルとを作成、解析した。なお、同Ｆ
ＥＭ解析で用いた荷重は、 （１）船体縦曲げモーメント６５０，０００ｔｏｎ−ｍ
（ホギング） （２）タンクカバー内圧　０　、１５　”／ｃ、２（正
圧、ゲージ圧） の２種類である。（本発明の実施例であるＬＮＧ船の設
計値） 従来構造で、クラック損傷を起こしていた伸縮継手４の
基部に生じる応力の値はＦＥＭ解析の結果、船体縦曲げ
モーメント６５０，０００ｔｏｎ−ｍに対しては第１７
図に示すように７９　”／。′となり内圧０　、　ｔ　
ｓ　′ｇ／ｅ、、、２に対しては第１８図に示すように
２６Ｌｇ八、′となる。さらに従来クラックを生じてい
るタンクカバー３の基部と上甲板２の接合部の応力値は
船体縦曲げモーメントに対しＨＭ／＝−２（第１９図）
、内圧に対し１７　”／ｍｍ２（第２０図）である。

これに対し本発明の実施例では、上記の位置に相当する
短円筒部材７と上甲板２の接合部１５において、船体縦
曲げモーメント６５０　、　ＯＯＯｌｏｎ−ｍに対し１
２　ｋｇ／、、２（第２１図）、内圧０　、１５　ｋｇ
／、、、２に対し４．２ｋｇ八、へ（第２２図）と、従
来構造に比べ応力度が格段に減少する。

本考案の前述の応力低減効果には船体横隔壁１６の大開
口部１６’の効果以外に、短円筒部材７が柔らかく変形
してタンクカバー３と船体との相対変位を吸収する効果
があるが、これは前記のＦＥＭ解析の結果より確認され
る。

すなわち、第２３図および第２４図において、タンクカ
バー３と上甲板２の間に介在する短円筒部７が面外方向
に変形することにより、高い応力を生じることなく、両
者の相対変位を吸収している。

以上、本発明の一実施例としてのタンクカバー付き液化
ガス運搬船について詳述したが、本発明は上述の実施例
のみに限定されるものではなく、他の上甲板上にドーム
を有する船舶一般において実施可能なものであり、例え
ば半球形の尾根を有するレジャーパージなどにも実施可
能である。また、特にドームの半球殻状部材や短円筒部
材の形状については、厳密に半球状や円筒状であること
を意味するものではなく、ドームについては、半球に近
い多角錐でもよく（ナックルラインが生じるので強度は
劣る）、短円筒部材については、円錐形状でもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の上甲板上にドームを有す
る船舶によれば、ドームに伸縮継手を設けないで済むた
め、同継手の副作用として従来発生していたドームと船
体との接合部の損傷を無くすことが可能となり、また伸
縮継手の製作、取り付けに要していた手間および費用を
大幅に削減できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明の一実施例としてのタンクカバー付
き液化ガス運搬船を示すもので、第１図はその船体要部
の斜視図、第２図はその船体横断面図、第３図はその船
体要部の縦断面図、第４図はその船体横隔壁の正面図、
第５図１よその船体中央縦断面図、第６図はその船体中
央部の斜視断面図、第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそ
のタンクカバーおよび短円筒部材の作用を示す説明図で
あり、第８〜１２図は従来のタンクカバー付き液化ガス
運搬船を示すもので、第８図はその船体横断面図、第９
図はその船体縦断面図、第１０図はその船体上面図、第
１１図はそのタンクカバーの伸縮継手の断面図（第１０
図のａ−ａ矢視断面図）、第１２図はその船体横隔壁を
示す正面図であり、第１３〜２４図は本発明の一実施例
としてのタンクカバー付き液化ガス運搬船および従来例
のＦＥＭモデルならびにそれらによる解析結果を示すも
ので、第１３図は本発明の一実施例のＦＥＭモデル図、
第１４図はその船体横隔壁各部の上下方向変位図、第１
５図はタンクカバーのＦＥＭモデル図、第１６図は従来
例のタンクカバーモデル図、第１７図はその左右方向伸
縮継手基部に生じる船体縦曲げモーメントによる主応力
図、第１８図はそのタンクカバー内圧による主応力図、
第１９図はそのタンクカバー基部ホールド中央に生じる
船体縦曲げモーメントによる主応力図、第２０図ばその
タンクカバー内圧による主応力図、第２１図は本発明の
一実施例の短円筒部ホールド中央に生じる船体縦曲げモ
ーメントによる主応力図、第２２図はそのタンクカバー
内圧による主応力図、第２３図は本発明の一実施例の短
円筒部ホールド中央に生じる船体縦曲げモーメントによ
る変形を示す斜視図、第２４図はその短円筒部センター
ライン側に生じる船体縦曲げモーメントによる変形を示
す斜視図である。 １・・液化ガス用球形タンク、２・・上甲板、３・・タ
ンクカバー、４・・伸縮継手、５・・ファウンデーショ
ンデッキ、６・・スカート、７・・短円筒部材、８・・
縦曲げモーメント、９・・縦通隔壁、１０・・バラスト
タンク、１１・・クロスデツキ部、１２・・船側外板、
１３．１４・・変形量、１５・・接合部、１６・・船体
横隔壁、１６′・・大開口部、１７・・水密板、１８・
・バラストタンク壁、１９・・ストウール板、２０・・
環状上甲板部、２１・・大骨、２２・・セカンドデツキ
。 代理人　　弁理士　　飯　沼　義　彦 第　１ 図 第２図 第３図 第４図 第５図 第　７　図 （ａ） （ｂ）　　　　　　　　　（ｃ） 第８図 第１０図 第１１図 第１２図 第１７図 図面の注口。 図面の浄書 手続補正書（方式） １　事件の表示 昭和６３年　特　許　願第７７６５４号２　発明の名称 上甲板上にドームを有する船舶 ３　補正をする者 事件との関係　出願人 郵便番号　　　１００ 住所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号名
称（６２０）　　　三菱重工業株式会社４代理人 郵便番号　　　１６０ 住所　　　　　東京都新宿区南元町５番地３号５　補正
命令の日付 ６　補正の対象 図　面。 ７　補正の内容 図面第１５．１９．２１〜２４図を別紙のとおり補正す
る。 ８　添付書預の目録

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後に隣り合う船体横隔壁の相互間に設置されて上甲板
   の開口を覆うドームをそなえ、同ドームが、剛体構造の
   半球殻状部材として構成されて、同半球殻状部材の周縁
   部と上記上甲板の開口の周縁部とを接続する短円筒部材
   が設けられるとともに、上記船体横隔壁が大開口部を有
   する柔軟構造として構成されたことを特徴とする、上甲
   板上にドームを有する船舶。