KR100959819B1

KR100959819B1 - 복합 구조로 된 선박

Info

Publication number: KR100959819B1
Application number: KR1020047005662A
Authority: KR
Inventors: 프리드리히그림
Original assignee: 마테이＋스코트 인게니에르 게베알; 프리드리히 그림
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2010-05-28
Also published as: JP2005505473A; EP1465802A1; DK1465802T3; PT1465802E; HK1073284A1; DE50203305D1; ATE296748T1; JP4369753B2; KR20050037414A; WO2003033338A1; ES2242894T3; EP1465802B1; CN1582240A; CN100509544C

Abstract

본 발명은 하나 이상의 지지 구조, 내장 구조(2) 및 유체역학적 관점에 따라 형성되는 선저부(113)를 구비한 선체 구조물을 갖는 선박에 관한 것으로, 지지 구조는 상현부(10), 하현부(11) 및 웹 부재(12)를 갖는 입체 골조 구조체(1)를 구비한다.

선박, 지지 구조, 내장 구조, 선저부, 웹 부재, 선체 구조물, 입체 골조 구조체, 상현부, 하현부

Description

복합 구조로 된 선박{SHIP WITH COMPOSITE STRUCTURE}

본 발명은 지지 구조가 입체 골조 구조체(spiral lattice girder structure)로 형성되고, 복수의 웹 부재(web member)가 하현부(下弦部)와 상현부(上弦部)를 휨, 전단 및 비틀림 저항적으로 서로 결합시키는 동시에, 하현부가 선저부(船底部)의 일부 또는 선저부 전체로 구성되는 선박에 관한 것이다. 이와는 독립적으로, 복수의 지지재, 복수의 인장부재 및 복수의 필리그리 데크 지지부재(filigree deck girder)로 형성되는 동시에, 내장 구조 하중을 1차 입체 골조 구조체에 도입하는 스켈레톤 구조의 2차 지지 구조를 구비하도록 구성된, 전체로서의 내장 구조가 존재한다. 내장 구조 전체는 스켈레톤 구조의 골조 구조체의 전체적인 지지 기능을 실질적으로 수행하지 않으며, 자중(自重)에 의한 하중, 적하 하중 및 동적 부하에 의한 하중밖에는 실제로 받지 않는다.

독일 특허명세서 제36 18 851 C2호에는, 복수의 데크와 복수의 벽을 지지하는 복수의 지지부재로 이루어진 구조체를 구비하는 평면상 유동체를 설치한 유동 구조체가 기재되어 있다. 이는 선박이 아니기 때문에, 당해 문헌에 제시된 지지 구조는 하현부와 상현부를 구비한 입체 골조 구조체로서 구성되지 않는다. 마찬가지로, 1차 지지 구조와 2차 지지 구조 사이에서 체계적인 분리를 수행한다는 사상(思想)은 개시되어 있지 않다.

독일 특허공보 제443 599호(1927.05.03)에는, 복수의 외부 선내 벽의 구역에 대각선 방향의 보조 결합부재를 갖는 지지 쉘로 구축된 선체 구조가 공지되어 있다. 그러나, 입체 골조 구조에 있어서, 복수의 웹 부재만이 하현부와 상현부를 휨, 전단 및 비틀림 저항적으로 서로 결합시킨다는 사상은 당해 문헌에서 발견되지 않는다.

본 발명은 위에서 언급한 선행기술을 출발점으로 한 다음의 두 가지 목적을 갖는다:

제1 목적은, 선체 구조의 적재량, 강성(강도) 및 이에 따른 가동 수명을 증대시키는 것이다. 제1 과제를 위해, 휨 응력을 수용하기 위한 최대의 내부 레버 암이 존재하도록 상현부와 하현부가 가능한 한 큰 거리를 갖는 형식의 입체 골조 구조체로 하여 선체를 구성하는 것이 제안된다. 구조 질량을 상현부와 하현부의 구역에 집중시킴으로써, 선체 횡단면은 화물선과 여객선에서 주로 생기는 휨 응력에 최적으로 맞춰진 질량 분포를 나타낸다. 골조 구조체의 보다 부하가 적은 웹 영역은 선박의 길이방향의 포탈 프레임 판상 구조 또는 트러스 프레임 판상 구조로서 구성된다. 통상 횡단면(tubular cross section)의 경우에는, 이들 포탈 프레임 판상 구조 또는 트러스 프레임 판상 구조는 선내 벽의 구역에 있으며, 외부를 향하여 가시적이거나 선내 벽의 뒷쪽에 맞물린 구조 부재로서 외부로부터 알아볼 수 없게 구성된다. 선체 구조의 필요한 비틀림 강성(저항성)은 항행 방향에 대한 직교방향으로 배치된 포탈 프레임 판상 구조 또는 트러스 프레임 판상 구조에 의해 보장된다. 상현부와 하현부 사이의 공간은 지지 기능을 수행하지 않는 내장 구조를 위해 최대한의 플렉시빌리티(flexibility)를 제공한다.

바람직하게는, 비가동성의 삼각형이 생기도록 소위 교차점에서 서로 결합되는 다수의 봉상 부재(압축 및 인장 봉상 부재)로 이루어지는 구조는 트러스 구조로 지칭된다. 복수의 봉상 부재는 이의 구조에 근거하여 피봇식으로, 또한 휨 저항적으로 서로 결합 가능하고, 3차원 트러스 구조의 경우에는, 비틀림 저항성 통상체(筒狀體)가 형성된다. 트러스 구조의 개개 봉상 부재는 외부 현 부재와 내부 웹 부재로 구분된다. 외부 현 부재는 트러스 구조의 윤곽을 형성하고, 트러스 윗면에서 뻗는 복수의 상부 현 부재와 트러스 아랫면에서 뻗는 하부 현 부재로 구분된다. 내부 웹 부재는 상부 현 부재와 하부 현 부재 사이에서 뻗는다. 웹 부재는, 경사져 설치되어 있는 경우에는, 경사재 또는 보강재라고 하며, 상현부와 하현부 사이에서 수직으로 뻗는 경우에는, 수직재 또는 지주(支柱)라고 한다. 트러스 구조의 경우, 휨 응력은 원칙적으로 현재(弦材)에서 압축 응력과 인장 응력으로 분해되어 작용하므로, 재료의 사용을 최적화 할 수 있다. 웹 부재는 모노리식(monolithic) 횡단면의 웹의 기능을 나타낸다.

본 발명의 제2 목적은, 내장 구조에서 경량 구조를 사용함으로써 현저한 중량 경감을 달성하고, 이렇게 하여 건조(建造)로부터 보수(補修)를 거쳐서 해체에 이르기까지의 가동 사이클 전체에 대한 경비 절감을 가능하게 하는 것이다. 이와 관련하여, 본 발명에 의하면, 예컨대, 순항선(巡航船)의 경우, 내장 구조의 최대 플렉시빌리티란, 고객의 요망을 최적으로 충족시키는 것을 의미한다. 칸막이의 변경은 항상 가능하며, 더구나 이러한 변경으로 인해 선체 지지 골격(framework)이 손상되는 일은 없을 것이다. 또한, 숙소는 선내 벽의 대면적의 감장(嵌裝) 유리, 돌출 발코니 및 외부(기상) 조건이 나빠도 공유의 실내 정원으로 쾌적한 실내 환경을 부여하는 수단을 수반하는 지금까지 존재하지 않았던 정도로 우수한 체재(滯在) 환경을 제공한다. 건현(乾舷, freeboard)상의 모든 데크, 모든 세로 벽과 가로 벽 및 외부 선내 벽은 전체적인 지지 기능을 실질적으로 수행하지 않고, 또한 이들의 기능에 각각 최적으로 적합한 독립적인 시스템 구조 요소로서 구성 가능하다. 본 발명의 범위 내에서, 순항선의 경우, 데크 위에 펼쳐지는 아트리움(atrium), 홀 및 실내 정원은 지지 구조에 의해 규정되는 공간에 자유롭게 설치하는 것이 가능하다. 킬 선(line of keel)의 윗쪽에서 외부 선내 벽을 넓은 면적으로 개방하는 것이 가능하다. 형태 및 재료 선택에 있어서 최대한 자유롭다. 선박 건조 자체에 대해서는 사전 제작된 대형 모듈을 용접 또는 나사 결합으로 서로 접합하여 적층하는 건조방법이 제안된다. 지지 프레임 워크와 내장 구조와의 연동(連動)을 충분히 해제함으로써, 스크류에 의해 야기되는 요동과 진동이 감소된다. 이렇게 하여, 승무원 및 승객용 선실(선내 공간)의 체재(滯在) 쾌적성이 현저하게 개선된다. 1차 지지 구조의 재료는 강(鋼)이다. 봉상 지지 부재(rod-like supporting member)는 하현부와 상현부에 나사 결합되거나 용접되는 압연형(壓延形) 또는 중공형 강(鋼)으로 형성된다. 여기서 압연형이란 중공형과 비교하여 단면의 속이 채워진 윤곽형태의 것으로 정의한다. 그러나, 웹 부재는 웹 부재 자체가 하나의 분해된 골조 구조체[골조 구조체의 기본 (반복) 단위]를 형성하도록 쓰리 피쓰 및 포 피쓰 봉재(棒材)로서 구성할 수도 있다. 상현부와 하현부 사이의 골조 구조는 력선(力線)에 상응하게 구성된다. 각각의 웹 부재가 선저부와 상갑판에 각각 직접 결합하는 구조 대신에, 서로 상하 좌우로 나란히 배치된 복수의 봉상 부재로 구성되는 치밀 골조 구조도 가능한데, 이러한 경우, 길이방향 및 횡방향의 임의의 면(面)에 형성되는 각각의 골조 구조 프레임 자체가 전단 및 비틀림 저항성의 하나의 다현(多弦) 골조 프레임을 구성한다. 특히 경제적인 실시형태는, 선저부를 위한 강(steel) 및 콘크리트로 이루어진 복합 쉘(composite shell)을 구성하는 데에서 발견된다. 예를 들면, 콘테이너선의 경우, 각각의 지지(골조)부재가 이상적으로는 법선 방향의 힘만을 받는 형식의 입체 골조 구조체에 있어서의 복수의 힘의 집중은, 똑같이 플러스(+)로 작용한다. 현재의 용접 기술로 최대 60mm 두께의 판재를 가공할 수 있기 때문에, 대응하는 박스형 횡단면 내에서, 골조 구조체의 하나의 봉상 부재에 100MN(메가·뉴턴)보다 큰 힘을 집중시킬 수 있다. 용접 또는 주조한 특수한 교차점은 이러한 매우 큰 법선력(法線力)을 수용할 수 있다. 이는, 유체역학적 관점에 근거하여 형성된 선저에 대해서는, 부분적으로, (선박의) 전체적인 지지 기능을 수행하지 않음을 의미하기 때문에, 선박 외피 판재(板材)는, 본 발명의 골조 구조체의 하현부로서의 기능을 담당하는 이중저는 제외하고, 부하의 경감(해방)이 가능하다. 판재는, 크고 강인한 쉘 구조체로서 수압에 의한 힘을 교차점 바디 또는 골조 구조 프레임의 각각의 봉상 부재로 유도한다. 선체의 안전성에 관련 없는 세로 벽 및 가로 벽은 모두 경량 부재(예를 들면, 레이저 용접된 강(鋼) 샌드위치 부재)로 구성할 수 있다. 본 발명의 범위 내에서 입체 골조 구조체의 각 부재를 탑재 데크의 윗쪽에 설치하는 것도 가능하기 때문에, 선체 구조의 강성을 현저하게 증대시킬 수 있다. 십자 횡단면을 가지는 입체 골조 구조체, 또는 선체 내의 선수(船首)에서 선미(船尾)까지 뻗은 삼각형의 다현 골조 구조체도 또한, 만곡한 외피로부터 거의 완전히 해방(연동 분리)되어, 킬 선에서 및 외부 선내 벽의 상연(上椽)을 따라서만 외피와 결합한다. 횡방향 늑골재(肋骨材)를 개재시켜 수압에 의한 힘이 도입되는 골조 구조체의 현 부재는 확실히 이 위치에 있다. 본 발명의 선박은, 종래 기술과 비교하면, 보다 경량이고, 보다 신속하게 건조 가능하며, 이로써 전체적으로 보다 경제적이다.

이러한 목적들은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 선체의 구조를 위해, 유체역학적 관점에 따라 형성된 선저부가 적어도 부분적으로 하현부를 형성하고, 복수의 웹 부재가 길이방향 및 횡방향으로 형성된 트러스 프레임 판상 구조 또는 포탈 프레임 판상 구조를 형성하며, 당해 복수의 웹 부재가 선저부를, 현 부재, 포탈 프레임 판상 구조 또는 트러스 프레임 판상 구조, 또는 리브 판으로 구성되는 상현부와 휨, 전단 및 비틀림 저항적으로 결합시키도록 구성된 입체 골조 구조체가 제공된다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 도시한 각종 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 입체 골조 구조체를 십자형 횡단면으로 하여 구성한 본 발명의 컨테이너선의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 본 발명의 컨테이너선의 개략적인 평면도이다.

도 3은 도 1의 화살표 "Ⅲ"의 방향으로 바라본 도 1의 본 발명에 따르는 컨테이너선의 개략적인 횡단면도이다.

도 4는 도 7의 화살표 "IV"의 방향으로 바라본 복수의 직사각형 데크 구조체를 구비한 본 발명의 순항선의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5는 도 4의 순항선의 개략적인 종단면도이다.

도 6은 도 4의 화살표 "Ⅵ"의 방향으로 바라본 도 4의 순항선의 개략적인 종단면도이다.

도 7은 도 4의 화살표 "Ⅶ"의 방향으로 바라본 도 4의 순항선의 개략적인 횡단면도이다.

도 8은 입체 골조 구조체가 삼각형(삼각주)상 횡단면을 갖는 본 발명의 컨테이너선의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 9는 도 8의 컨테이너선의 개략적인 평면도이다.

도 10은 도 8의 화살표 "Ⅹ"의 방향으로 바라본 도 8의 컨테이너선의 개략적인 횡단면도이다.

도 11은 도 13의 화살표 "ⅩⅠ"의 방향으로 바라본, 횡단면이 원형 내지 둥그스럼한 복수의 데크 구조체를 구비한 본 발명의 순항선의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 12는 도 11의 화살표 "ⅩⅡ"의 방향으로 바라본 본 발명의 순항선의 개략적인 종단면도이다.

도 13은 도 11의 화살표 "ⅩⅢ"의 방향으로 바라본 본 발명의 순항선의 개략적인 횡단면도이다.

도 14는 외부 선내 벽의 구역에 복수의 포탈 프레임 판상 구조를 구비한 본 발명에 따르는 선체 구조의 중앙 세그먼트에 대한 사시도이다.

도 15는 도 14의 본 발명에 따르는 선체 구조의 중앙 세그먼트의 횡단면도이다.

도 16은 외부 선내 벽의 구역에 복수의 트러스 프레임 판상 구조를 구비한 본 발명에 따르는 선체 구조의 중앙 세그먼트의 사시도이다.

도 17은 도 16의 본 발명에 따르는 선체 구조의 중앙 세그먼트의 횡단면도이다.

도 18은 길이방향 및 횡방향으로 각각 복수의 트러스 프레임 판상 구조를 구비한 본 발명에 따르는 선체 구조의 중앙 세그먼트에 대한 사시도이다.

도 19는 도 18의 본 발명에 따르는 선체 구조의 중앙 세그먼트의 횡단면도이다.

도 20은 항행 방향으로 킬 선(line of keel)에 대해 동축(同軸)으로 뻗은 길이방향 및 횡방향 트러스 구조 결합체 및 보강 중간 데크를 구비한 본 발명에 따르는 선체 구조의 전방 세그먼트에 대한 사시도이다.

도 21은 도 20의 본 발명에 따르는 선체 구조의 전방 세그먼트의 횡단면도이다.

첨부 도면에는 본 발명에 따르는 화물선 및 여객선용 선체 구조의 각종 실시예를 나타냈다.

도 1 내지 도 3에는, 하현부(11)가 이중저(二重底, 111)로 구성되는 본 발명의 선박으로서의 컨테이너선의 한 가지 예가 도시되어 있다. 선저부(113)는 킬 선에서 복수의 웹 부재(12)에 의해 직사각형 현 부재(100)로 구성된 상현부(10)에 직접 결합된다. 수평 포탈 프레임 판상 구조(140)로서 구성된 보강 데크(14)는 길이방향으로 형성된 직립 트러스 프레임 판상 구조(123)를 선저부(113)에 결합시킨다. 주행 가능한 브리지(23)는 크레인 지지부재로서의 역할을 하고, 롤러에 의해 현 부재(100)에 지지된다. 컨테이너선은 선체의 강성(剛性)이 매우 크고 적재량이 크다는 점을 특징으로 한다. 세로 벽(211)과 가로 벽(212)을 구비한 화물실(223)의 내장 구조(2)는 모든 지지 기능을 실질적으로 수행하지 않는다. 복수의 선내 벽(210)은 횡방향 지지체로서 구성되고, 횡단면이 십자형(131)인 입체 골조 구조체(1)를 보강한다.

도 4 내지 도 7에는, 상세하게 도시하지 않은 세로방향 격벽, 가로방향 격벽 및 중간 데크를 모두 포함하는 선저부(113) 전체가 입체 골조 구조체(1)의 하현부(11)를 구성하는 본 발명에 따르는 선박으로서의 순항선의 한 가지 예가 도시되어 있다. 입체 골조 구조체(1)의 상현부(10)는 수평 트러스 프레임 판상 구조(102)에 의해 형성된다. 복수의 웹 부재(12)는 길이방향과 횡방향으로 형성되는 복수의 직립 트러스 프레임 판상 구조(123, 124)로 이루어지는 시스템을 형성하며, 당해 트러스 프레임 판상 구조를 개재하여 상현부(10)와 하현부(11)가 휨, 전단 및 비틀림 저항적으로 서로 결합된다. 직사각형의 통상(筒狀) 횡단면(130)으로 인해 내장 구조(2)의 플렉시빌리티는 최대한 커지는 것이 가능해진다. 순항선의 내장 구조(2)는 복수의 숙소(220)를 구비하며, 이의 조명 면적은 복수의 외부 선내 벽(210)에 파여들어가 형성된 복수의 아트리움(221)에 의해 확대된다. 건현(乾舷) 상부에 있는 복수의 선내 벽(210)에는 전체적으로 유리를 끼워넣을 수 있으므로, 선체 외판[선내 벽(210)] 대부분은 내식성 재료로 구성할 수 있다.

도 8 내지 도 10에는, 이중저(111)가 입체 골조 구조체(1)의 하현부(11)를 구성하는 본 발명에 따르는 선박으로서의 컨테이너선의 일례가 도시되어 있다. 입체 골조 구조체(1)는 2개의 쓰리 피쓰 지지체에 의해 조립된 통상 횡단면(132)으로서 구축된 삼각형 횡단면을 갖는다. 상현부(10)는 선수(船首)로부터 선미(船尾)까지 뻗어서 연결된 수평 포탈 프레임 판상 구조(101)를 형성하는 세 가지 현 부재로 이루어지는 한편, 하현부(11)는 이중저(111)의 쉘형 바디로 구성된다. 입체 골조 구조체(1)의 복수의 웹 부재(12)는 복수의 화물실(223)이 자유롭게 사용될 수 있도록 배치된다. 비교적 경량의 복수의 웹 부재(12)에 의해 휨, 전단 및 비틀림 저항적으로 격리 상태에서 유지되는 상현부(10)와 하현부(11)에 힘을 집중시킴으로써, 비교적 얇은 판재(板材)로 외피 구조체(선내 벽, 210), 내장 구조의 세로 벽(211) 및 내장 구조의 가로 벽(212)처럼 면(面) 분할이 큰 모든 구조 그룹에서 사용하는 강(鋼)을 대체할 수 있다.

도 11 내지 도 13에는, 횡단면이 원형 내지 둥그스럼한 형상인 복수의 데크 구조체를 구비한 본 발명에 따르는 선박으로서의 순항선의 일례가 도시되어 있다. 2개의 직립 트러스 프레임 판상 구조(123)는 킬 선의 좌우에서 하현부(11)와 상현부(10)를 결합시키고, 숙소(220) 사이를 연결하기 위한 길이방향 중앙 플로어를 형성한다. 보강 중간 데크(14)는 수평 트러스 프레임 판상 구조(141)로 형성되고, 길이방향으로 형성되는 트러스 프레임 판상 구조를 안정화시킨다. 선저부(113)의 외피 구조(110) 전체는 입체 골조 구조체(1)의 하현부(11)로서의 역할을 한다. 건현의 윗쪽에 설치되는 숙소 타워는 대부분이 유리로 구성되는 선내 벽(210)과 돌출 발코니를 구비한다.

도 14 및 도 15에는, 본 발명의 선박으로서의 순항선의 중앙 세그먼트가 각각 도시되어 있다. 선저부(113)는 길이방향과 횡방향으로 형성되는 포탈 프레임 판상 구조(121, 122)에 의해 상현부(10)와 결합하여 입체 골조 구조체(1)를 형성한다. 상현부(10)는 리브 판(103)으로서 구성되는 반면, 하현부(11)로서는 이중저(111)의 외피 구조(110) 및 상세하게는 도시하지 않은 복수의 세로방향 격벽, 복수의 가로방향 격벽 및 복수의 중간 데크를 포함하는 선저부(113) 전체가 사용된다. 복수의 상부 데크(202)는 복수의 인장부재(201)에 의해 상부의 리브 판(103)에 현수되는 반면, 복수의 하부 데크(202)는 복수의 내장 구조 지지재(200)에 의해 지지된다.

도 16 및 도 17에는, 본 발명에 따르는 선박으로서의 순항선의 중앙 세그먼트가 각각 도시되어 있다. 선저부(113)는 외부 선내 벽(210)의 구역에서 복수의 웹 부재(12)에 의해 상현부(10)와 결합한다. 복수의 웹 부재(12)는 강(鋼)으로 제작된 박스형 지지체(151)로 이루어지고, 길이방향 및 횡방향에서 복수의 인장 대각 경사재(150)에 의해 보강된다. 교차점 접합부(120)에서는 인장 대각 경사재(150)로서의 인장 와이어가 포크형 와이어 계합 헤드에 의해 박스형 지지체(151)에 결합된다. 또한, 새들상 안내부재(saddle-like guide member)를 경유하여 하나의 구획으로부터 이의 인접 구획으로 와이어를 안내하는 것도 가능하다. 이러한 경우에는 나사 결합된 넓은 면적의 와이어 클램프 부재가 차이력(差異力)을 수용한다. 와이어를 수압으로 가압함으로써, 선체 구조 전체가 가압되기 때문에, 박스형 지지체(151)도 압축 응력을 받는다. 이렇게 하여, 선체의 변형을 매우 작은 것으로 억제할 수 있다. 복수의 숙소(220)는 항행 방향에 대한 직교방향으로 분리된 복수의 유닛(unit)에 각각 배치되기 때문에, 모든 실내 및 선실의 채광(조명)을 확보할 수 있다. 상현부(10)는 리브 판(103)으로 구성되는 반면, 하현부(11)는 복수의 세로방향 격벽, 복수의 가로방향 격벽 및 복수의 중간 데크를 모두 포함하는 선저부(113) 전체를 포함한다. 상부의 데크(202)는 복수의 인장부재(201)에 의해 상갑판을 형성하는 리브 판(103)에 현수되는 반면, 하부의 데크(202)는 복수의 내장 구조 지지재(200)에 의해 지지되어 선저부(113)의 이중저(111) 위에 배치된다.

도 18 및 도 19에는, 본 발명의 선박으로서의 순항선의 중앙 세그먼트가 도시되어 있다. 선저부(113)는 선체 내부에 배체된 복수의 웹 부재(12)에 의해 상현부(10)와 결합한다. 길이방향으로 거의 평행하게 형성되는 2개의 트러스 프레임 판상 구조(123)는 선체를 길이방향을 따라 3개의 세그먼트로 분할한다. 이들 중의 중앙 세그먼트는 횡방향 직립 트러스 프레임 판상 구조(122)[124]에 의해 일정 간격을 두고 보강된다. 선저부(113)에 의해 구성되는 하현부(11)에 대한 힘과 일관된 리브 판(103)으로 구성되는 상현부(10)에 대한 힘은 길이방향과 횡방향으로 배치된 복수의 리브를 경유하여 도입된다. 상현부(10)는 물론 하현부(11)도 강(steel) 및 콘크리트로 이루어진 복합 판(104, 112)으로서 구성된다. 윗쪽 부분의 복수의 데크(202)는 복수의 인장부재(201)에 의해 상현부(10)의 복합 판(104)에 현수되는 반면, 아래쪽 부분의 복수의 중간 데크(202)는 복수의 내장 구조 지지재(200)를 개재하여 이중저(111) 위에 가설된다.

도 20 및 도 21에는, 본 발명에 따르는 선박으로서의 순항선의 전방 세그먼트가 도시되어 있다. 선저부(113)는 복수의 웹 부재(12)에 의해 상현부(10)와 결합한다. 길이방향으로 형성되는 직립 트러스 프레임 판상 구조(123)는 리브 판(103)으로서 입체 골조 구조체(1)의 상현부(10)를 구성하는 상갑판과 선저부(113)를 직접 결합시킨다. 수평 트러스 프레임 판상 구조(141)는 건현의 높이 위치에서 보강 중간 데크(14)를 형성한다. 하현부(11)는 상세하게 도시하지 않은 복수의 가로방향 격벽, 복수의 세로방향 격벽 및 복수의 중간 데크를 포함하는 선저부(113) 전체로 구성된다. 건현의 윗쪽 내장 구조(2)는 사실상 모든 지지 기능을 수행하지 않으며, 유리가 끼워진 복수의 선내 벽(210)과 7개의 데크(202)로 구성된다.

아래에는 첨부 도면에 사용된 도면 부호가 목록으로 기재되어 있다:

1 : 입체 골조 구조체

10 : 상현부(上弦部)

100 : 현 부재(弦部材, chord member)

101 : 수평 포탈 프레임 판상 구조(horizontal portal frame bay)

102 : 수평 트러스 프레임 판상 구조(horizontal lattice bay)

103 : 리브 판

104 : 복합 판(composite plate)

11 : 하현부(下弦部)

110 : 선저부의 외피 구조

111 : 이중저(二重底, double-skinned bottom)

112 : 복합 쉘(composite shell)

113 : 선저부

12 : 웹 부재(web member)

120 : 교차점 접합부

121 : 길이방향 직립 포탈 프레임 판상 구조

122 : 횡방향 직립 포탈 프레임 판상 구조

123 : 길이방향 직립 트러스 프레임 판상 구조

124 : 횡방향 직립 트러스 프레임 판상 구조

13 : 복현재 횡단면(multi-chorded cross section)

130 : 직사각형의 통상 횡단면

131 : 십자형 횡단면

132 : 조립된 통상 횡단면(tubular cross section)

14 : 보강 데크

140 : 수평 포탈 프레임 판상 구조

141 : 수평 트러스 프레임 판상 구조

15: 봉상 지지부재(rod-like supporting member)

150 : 인장 대각 경사재

151 : 박스형 지지체(박스형 횡단면)

152: 중공형 횡단면

2 : 내장 구조

20 : 스켈레톤 구조의 2차 지지 구조

200 : 내장 구조 지지재

201 : 인장부재

202 : 데크

21 : 내장 구조 벽

210 : 선내 벽

211 : 세로 벽

212 : 가로 벽

22 : 내장 구조 공간

220 : 숙소

221 : 아트리움

222 : 채광 개구부

223 : 화물실

23 : 주행 가능한 브리지

Claims

하나 이상의 지지 구조, 내장 구조(2) 및 유체역학적 관점에 따라 형성되는 선저부(113)를 구비한 선체 구조를 갖는 선박에 있어서,

지지 구조가 하나의 상현부(upper chord, 10), 하나의 하현부(lower chord, 11) 및 복수의 웹 부재(12)를 갖는 입체 골조 구조체(1)를 구비하고, 복수의 웹 부재(12)가 상현부(10)와 하현부(11)를 이격 상태에서 유지하면서, 휨, 전단 및 비틀림 저항적으로 서로 결합시킴으로써, 입체 골조 구조체(1)가 선체의 전체적인 지지 기능을 갖고, 내장 구조(2)가 선체의 전체적인 지지 기능을 실제로 수행하지 않고 배치되는 점 및 내장 구조(2)가 복수의 세로 벽(211), 복수의 가로 벽(212), 복수의 선내 벽(210) 및 복수의 데크(202)를 가지는 점을 특징으로 하는 선박.
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제1항에 있어서, 복수의 화물실(223)을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)가 복현재 횡단면(multi-chorded cross section, 13)을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
제5항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)가 직사각형 횡단면(130)을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
제5항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)가 십자형 횡단면(131)을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
제5항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)가 조립된 통상 횡단면(tubular cross section, 132)을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)가 하나 이상의 보강 데크(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
제9항에 있어서, 보강 데크(14)가 수평 포탈 프레임 판상 구조(140, horizontal portal frame bay)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
제9항에 있어서, 보강 데크(14)가 수평 트러스 프레임 판상 구조(horizontal lattice bay, 141)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)가 선저부(113)의 유체역학적 형태에 대하여 다각형 배열 형상(윤곽)에 적합함을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)의 상현부(10)가 현 부재(100), 수평 포탈 프레임 판상 구조(101), 수평 트러스 프레임 판상 구조(102), 리브 판(103), 또는 강(steel)과 콘크리트와의 복합 판(104)을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 입체 골조 구조체(1)의 하현부(11)가 선저부(113)의 외피 구조(110), 이중저(double skinned bottm, 111), 강(steel) 및 콘크리트로 이루어진 복합 쉘(112), 및 복수의 세로방향 격벽, 복수의 가로방향 격벽 및 복수의 중간 데크를 모두 포함하는 선저부(113) 전체를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 복수의 웹 부재(12)가 길이방향으로 형성되는 포탈 프레임 판상 구조(121) 및 길이방향으로 형성되는 트러스 프레임 판상 구조(123)의 종류에 따라 조립되는 것을 특징으로 하는 선박.
제15항에 있어서, 복수의 웹 부재(12)가 킬 선(line of keel)에서 선저부(113)를 상현부(10)와 직접 결합시키는 것을 특징으로 하는 선박.
제15항에 있어서, 복수의 웹 부재(12)가 킬 선의 좌우에서 또는 외부 선내 벽의 면(面)에서 선저부(113)를 상현부(10)와 직접 결합시키는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 복수의 웹 부재(12)가 복수의 교차점 접합부(120)를 개재하여 상현부(10)와 하현부(11)에 피봇식으로 결합되거나, 또는 휨 저항적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 선박.
제1항에 있어서, 복수의 웹 부재(12)가 박스형 횡단면(151)과 중공형 횡단면(152)을 갖는 복수의 봉상 지지부재(15)를 갖는 것을 특징으로 하는 선박.
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제1항에 있어서, 복수의 웹 부재(12)가 복수의 인장 대각 경사재(150)만을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
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제1항에 있어서, 건현의 윗쪽에서 내부 구조 벽(21)으로서 전체적으로 유리가 끼워진 복수의 선내 벽(210)을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
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제1항에 있어서, 레이저 용접된 강 샌드위치 부재 또는 경량 복합 판을 구비하는 복수의 선내 벽(210), 복수의 내장 구조 세로 벽(211) 및 복수의 내장 구조 가로 벽(212)을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
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