JPH11501881A

JPH11501881A - プレートウエブ及びプロフィル要素

Info

Publication number: JPH11501881A
Application number: JP8524859A
Authority: JP
Inventors: エルヤンブヨル; グンナルエウリンモ; ルネヤンディンゲル
Original assignee: フンディアプロフィーラーアクチスカベット
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1999-02-16
Also published as: CN1070795C; PL321665A1; CN1175927A; AU4851596A; PL180003B1; ES2170221T3; US6073420A; DE69618445T2; EP0808269B1; WO1996025323A1; DE69618445D1; KR19980702222A; KR100306246B1; EP0808269A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、一側縁に沿って溶接したフランジを有するプレートの形のウエブフレームに関する。フランジは、プレート（１）の両側にその中間面に関して対称又は非対称に突出する球状本体（２）として設計されている。球状本体（２）は、断面においてプレート（１）から１００°〜１２０°の鈍角（α）で突出する両側傾斜側部（５，６）を有し、これらの各傾斜側部（５，６）は、丸い角部（７，８）を有すると共にプレート（１）と平行に形成されているそれぞれの側縁（９，１０）を経て、プレート（１）の面に対して直角に延びている共通側部（１１）に連らなっている。

Description

【発明の詳細な説明】プレートウエブ及びプロフィル要素本発明は、一側縁に沿って適所に溶接したフランジを持つプレートの形のウエブフレームに関する。本発明は、また、ウエブ形成プレートの両側から対称又は非対称に突出するフランジとして、該プレートに直角に溶接されるプロフィル本体に関する。本発明は、かなり大きい船舶の設計及び構造に関連してなされたものであるが、しかし、勿論本発明による新規なウエブフレーム及びプロフィル本体は、また、フレーム又はフレーム様ブレースの使用が必要とされる他の設備にも有益に使用することができるものである。船舶の寸法が増大するにつれて、造船産業においては、圧延プロフィルから溶接プロフィルまで、縦フレーム、横フレーム及び他の同様なブレースを包含するフレームの開発がなされている。最後に述べたプロフィルは、代表的にはＴプロフィル又はフレームとして知られているように、一側縁に沿ってフランジが溶接されているプレートの形に作られて、用いられている。ウエブフレームにおけるフランジ末端部は、ウエブフレームが用いられる場合はいつでも、一般にウエブフレーム及び構造体の所望する十分な強さを得る観点から重要なものである。十分な強さの要求に加えて、また、大きくて強固なフランジは構造体の重量を増大せしめ、また鋼の表面上にかなりの影響を与えるという大きな問題もある。構造体、主として船舶の表面区域はシャーコストの面から非常に重要なものである。なぜなら、この表面区域には耐食保護の観点から処理しなければならない表面が含まれるからである。更に、現在の通常の溶接ウエブフレームは主として表面処理の観点から特別に好都合の構造設計をなしていない。なぜなら、この場合において、ウエブフレームは多少接近しにくい９０°の内方角部及び鋭い外方角部を有するからである。ＳＥ９３０１０１３は、プレートの端面に溶接した球状フランジを有するウエブフレームを開示し、知らせしめている。その球状体は、プレートの一側のみから突出し、これによりウエブフレームをＬ形にしている。しかし、この形状は特別に好都合のものとは認められない。すなわち、この形状は非常に疲労しやすいものである。この種のＬ形プロフィルの応力集中係数（Ｋ）は、約２．５である。これを補うためには、寸法及びそれ故重量を増大しなければならない。これに対し、ウエブ及びフランジの両方が平棒鋼から成る伝統的なＴ形ウエブフレームの場合において、Ｋは約１．５である。しかしながら、この種の平棒鋼製ウエブフレームは、上述したように、耐食性及び表面処理するための接近可能性に関して乏しい性質を有するものである。本発明の目的は、重量／強さの比に関して、特にペイント区域／強さに関して利益を与えることができるウエブフレーム及びプロフィル本体を提供することにある。なお、ここにおいて、用語“ペイント’とは防食を施すことを目的とする種類の表面処理を意味するものとして用いられている。本発明によれば、重量及びペイント区域に関して比較的大きな節約をウエブフレームのフランジの特別な設計でもってなすことができ、その目的は重量及びペイント区域に関して最善の状態にすることにある。そして、本発明によれば、本発明の目的がフランジを次に述べるような形状の球状本体に作ることにより、すなわちプレートの両側にその中間面に関して対称又は非対称に突出する球状本体であって、この球状本体が断面において１００°〜１２０°の鈍角（α）で突出する両側傾斜側部を有し、これらの各傾斜側部が、丸い角部を有すると共にプレートと平行に形成されているそれぞれの縁側部を経て、ウエブフレームに対して直角に延びている共通側部に連らなるような形状に作ることにより、達成することができる。なお、ここにおいて、用語“球状”又は“球状本体”とは厚くて丸いプロフィル本体を意味するものとして用いられ、これは通常の平らで真直な縁付きのフランジの例（この実際のフランジは実際上ウエブフレームを形成するためにプレートに直角に溶接されているプレート部材である）とは異なるものである。そして、この設計によれば、応力集中係数を１．５〜１．９ほどに低下させることが可能であると共に、耐食及び表面処理に関して上述した好都合の状態を得ることができる。また、適度の非対称形状は対称プロフィルと比較して良好な耐座屈性を与えると共に一層良好な耐疲労性の特質を与えるものである。したがって、この非対称設計は、特に、小さな寸法のウエブフレームに適当である。なぜなら、このような小寸法のウエブフレームはさもなければねじれ座屈を生じるからである。しかしながら、非対称は小さいほどＫの係数を著しく上げないものである。プレートと傾斜側面との間の好適な角度は、１１０°である。非対称プロフィルの場合において、小さく突出する球状部品の角度が同じ値を有することは有益なものである。上述した対称又は非対称の球状本体は、公知の例と比較して重量及びペイント区域に関して驚くべき節約をもたらすものである。したがって、本発明の目的のひとつは、従来の設計から知られている以上に改良された重量／強さの比及び一層好都合なペイント区域／強さの比を成し遂げることができる好都合な解決にあり、その意識的な努力は（円筒形及び球形が表面処理に関して最適な例であるという認識を基礎にして）一層丸いプロフィル形状を提供することになされたものである。本発明による新規なウエブフレーム、及びことに特別な新規なフランジの例によれば、改良された物理的状態が得られ、改良された丸い角部を有して、鋭い外方縁を有しない、すなわち多少接近しにくい又は適当な保護剤で適当に被覆処理するのが困難である区域が除去されているウエブフレームが得られる。本発明の他の目的は、設計技術者に小数の標準化した要素を基礎にした好都合な技術的解決を与えることにあり、設計技術者は必要に応じてウエブフレーム及び特に主たるフランジを特定の寸法に作ることができる。すなわち、本発明によれば、また、対称又は非対称なフランジとしてウエブ形成プレートに直角に溶接されるように設計されたプロフィル本体が提供され、このプロフィル本体はプレートに溶接するための中央溶接面を有する一側部を持つ球状の断面を有すると共に、中央溶接面の両側からそれぞれ下向き側部分が傾斜し、これらの各下向き側部分が、丸い角度を有するそれぞれの平行な縁側部を経て、中央溶接面と対向する関係であると共にプレートの面に対して直角に延びている側部に連らなることを特徴とする。したがって、本発明の手段により、所望するウエブフレーム寸法（フレーム幅）の形成のために異なるプレート幅に溶接するために用いることができるプロフィル本体が提供される。このようなプロフィル本体は、必要に応じてウエブフレームを適当な寸法に作るのに有益なものである。すなわち、設計技術者は小数のこのようなプロフィル本体を管理し、所望するプレート寸法で適所に溶接するためにこれらのプロフィル本体の中から特別に選定したプロフィル本体を選択することができる。前記側部分の大きい方、又は選択的には両方をプレート面上の垂線に関して２０°の角度で傾斜することは有益なことである。本発明によるウエブフレーム又はプロフィル本体の特徴は、対称又は非対称な球状本体がフレーム面の実際厚さ及び一般に知られている板状フランジの厚さよりも相当大きなフレーム面の寸法を有することである。そして、公知のウエブフレームの場合のように、フレーム幅は一般にフランジの厚さよりも少なくとも一回り大きくされる。以下、図面を参照して本発明を一層詳細に説明する。図１は、本発明による代表的なウエブフレームの外観図である。図２は、図１のウエブフレームをその溶接側から見た外観図である。図３は、本発明によるプロフィル本体の外観図である。図４は、図３のプロフィル本体をその外側面側、すなわちプロフィル本体が適所に溶接されるときにおけるプロフィル本体の自由又は非取付け側から見た外観図である。図５は、本発明による新規なウエブフレームを船舶に取付けた適用例を示す図である。図６〜図１０は、本発明によるプロフィル本体を非対称断面にした例を示す、それぞれ図１〜図５と同様な図である。図１及び図６は、本発明による代表的な２つのウエブフレームの外観図であり、これらの各ウエブフレームはプレート１と球状のプロフィル本体２とから作られている。すなわち、球状のプロフィル本体２はウエブフレームのフランジを形成すると共に、プレート１はウエブフレームのウエブプレートを形成し、これら２つの部材が参照符号３で示すところで一緒に溶接されている。更に詳述すれば、図１、図２、図３及び図４に示されるように、プロフィル本体２は、中央溶接面４を有し、この中央溶接面４から両側に下向き側部分又は側面５，６が傾斜し、それからこれらの両側の下向き側面５，６が、丸い角部７，８を有する側面９，１０を経て、中央溶接面４と対向する共通側面１１に連らなるように設計されている。以上述べた２つの傾斜側面５，６の一方又は両方は、プレート１の面に関して角度α＝１１０°で傾斜する（図１及び図６参照）。換言すれば、傾斜側面５，６の一方又は両方はプレート１の面上の垂線に関して２０°の角度を形成する。また、図２及び図７に示されるように、ウエブフレームは、球状本体２の厚さｔよりも数倍大きい、好適には少なくとも一回り大きいフレーム幅ｈを有する。したがって、例えば代表的なウエブフレームの場合において、ｈは６５０ｍｍとし、一方球状本体２の厚さｔは４０ｍｍから５０ｍｍまでとすることができる。また、実際のプレート１の適切な厚さｓは例えば１２ｍｍとすることができる。更に、フランジの幅ｂは１２５ｍｍから２００ｍｍまでとすることができる。更に、溶接面４の幅は２０ｍｍから３０ｍｍまで好適には２５ｍｍ、すなわちプレート１の厚さｓよりも大きくすることができ、その結果換言すれば同じプロフィル本体をより厚いウエブフレーム（例えばｓ＜１８ｍｍ）を作るために用いることができる。この設計では、通常の溶接線を用いることが可能である。図５及び図１０は、本発明によるウエブフレームを船舶、本例では縦フレームを有するタンカにどのように用いることができるかの例を示す。これらの図において、特に、球状フランジが非常に丸くされ、その結果多少接近しにくい角部（内方角部）が除去され、これはこの型式の構造に必要である耐食処理に関して大きな利点である。前述したように、本発明の利点は、フランジの後部の区域が丸い形状であって、この部分に傾斜後部側面５，６及び側縁９，１０の丸い角部が形成されていることである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年３月１０日【補正内容】請求の範囲１一側縁に沿って溶接したフランジを有するプレートの形のウエブフレームにおいて、前記フランジが前記プレート（１）の両側にその中間面に関して対称又は非対称に突出する球状本体（２）の形であり、この球状本体（２）が断面において前記プレート（１）から１００°〜１２０°の鈍角（α）で突出する両側傾斜側部（５，６）を有し、これらの各傾斜側部（５，６）が、丸い角部（７，８）を有すると共に前記プレート（１）と平行なそれぞれの側縁（９，１０）を経て、前記プレート（１）の面に対して直角に延びている共通側部（１１）に連らなり、また前記傾斜側部（５，６）間に２０〜３０ｍｍ好適には約２５ｍｍの幅を有する平らな溶接面（４）が前記共通側部（１１）と平行にして形成され、更に前記プレート（１）が前記溶接面（４）の幅よりも小さい又は該幅と等しい厚さを有していることを特徴とするウエブフレーム。２前記鈍角（α）が１１０°であることを特徴とする請求項１記載のウエブフレーム。３前記球状本体（２）が１２５〜２００ｍｍの幅（ｂ）と４０〜５０ｍｍの厚さ（ｔ）とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のウエブフレーム。４前記球状本体（２）の幅（ｂ）対厚さ（ｔ）の比が２．５と４．５の間であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のウエブフレーム。５ウエブ形成プレートの両側に対称又は非対称に突出するフランジとして前記プレートに直角に溶接されるプロフィル本体において、前記プレート（１）に溶接するための中央溶接面（４）を有する一側部を持つ球状の断面を有し、前記中央溶接面（４）の両側からそれぞれ下向き側部分（５，６）が傾斜し、これらの各下向き側部分（５，６）が、丸い角部（７，８）を有すると共に前記中央溶接面（４）と平行でかつ前記中央溶接面（４）に対して直角に延びているそれぞれの縁側部（９，１０）を経て、前記プレート（１）の面に対して直角に延びていると共に前記中央溶接面（４）と対向して位置している側部（１１）に連らなり、また前記側部分（５，６）が前記プレート（１）の面上の垂線に関して１０° 〜３０°の角度で傾斜し、更に前記中央溶接面（４）が前記側部（１１）と平行な平らな面であると共に２０〜３０ｍｍ好適には約２５ｍｍの幅を有し、この中央溶接面の幅が中央溶接面（４）を溶接しようとする前記プレート（１）の厚さよりも大きい又は該厚さと等しい幅であることを特徴とするプロフィル本体。６前記角度が２０°であることを特徴とする請求項５記載のプロフィル本体。７球状本体が１２５〜２００ｍｍの幅（ｂ）と４０〜５０ｍｍの厚さ（ｔ）とを有することを特徴とする請求項５又は６に記載のプロフィル本体。８球状本体の幅（ｂ）対厚さ（ｔ）の比が２．５と４．５との間であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のプロフィル本体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ヤンディンゲルルネノールウェー国オスロエン−1178 サムヴィルケヴェイエン 15

Claims

【特許請求の範囲】１一側縁に沿って溶接したフランジを有するプレートの形のウエブフレームにおいて、前記フランジが前記プレート（１）の両側にその中間面に関して対称又は非対称に突出する球状本体（２）の形であり、この球状本体（２）が断面において前記プレート（１）から１００°〜１２０°の鈍角（α）で突出する両側傾斜側部（５，６）を有し、これらの各傾斜側部（５，６）が、丸い角部（７，８）を有すると共に前記プレート（１）と平行なそれぞれの側縁（９，１０）を経て、前記プレート（１）の面に対して直角に延びている共通側部（１１）に連らなっていることを特徴とするウエブフレーム。２前記鈍角（α）が１１０°であることを特徴とする請求項１記載のウエブフレーム。３前記傾斜側部（５，６）間に２０〜３０ｍｍ好適には約２５ｍｍの幅を有する溶接面（４）が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のウエブフレーム。４前記球状本体（２）が１２５〜２００ｍｍの幅（ｂ）と４０〜５０ｍｍの厚さ（ｔ）とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のウエブフレーム。５前記球状本体（２）の幅（ｂ）対厚さ（ｔ）の比が２．５と４．５の間であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のウエブフレーム。６ウエブ形成プレートの両側に対称又は非対称に突出するフランジとして前記プレートに直角に溶接されるプロフィル本体において、前記プレート（１）に溶接するための中央溶接面（４）を有する一側部を持つ球状の断面を有し、前記中央溶接面（４）の両側からそれぞれ下向き側部分（５，６）が傾斜し、これらの各下向き側部分（５，６）が、丸い角部（７，８）を有すると共に前記中央溶接面（４）と平行でかつ前記中央溶接面（４）に対して直角に延びているそれぞれの縁側部（９，１０）を経て、前記プレート（１）の面に対して直角に延びていると共に前記中央溶接面（４）と対向して位置している側部（１１）に連らなり、また前記側部分（５，６）が前記プレート（１）の面上の垂線に関して１０° 〜３０°の角度で傾斜していることを特徴とするプロフィル本体。７前記角度が２０°であることを特徴とする請求項６記載のプロフィル本体。８球状本体が１２５〜２００ｍｍの幅（ｂ）と４０〜５０ｍｍの厚さ（ｔ）とを有することを特徴とする請求項６又は７に記載のプロフィル本体。９球状本体の幅（ｂ）対厚さ（ｔ）の比が２．５と４．５との間であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のプロフィル本体。