KR101447513B1 - 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물 - Google Patents

선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 샌드위치 플레이트에 의해 선체 강판 일부분을 대체하기 위해 선체 강판과 샌드위치 플레이트를 연결할 때, 구조 중량 증가를 최소화하면서 이종 재료 접합에 따른 이음부의 강도저하 또는 피로성능저하를 최소화할 수 있는 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 해상 구조물의 건조시 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조를 연결할 때, 강판 부분을 샌드위치 플레이트 시스템 구조로 대체하기 위한 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물로서, 상기 샌드위치 플레이트 시스템은 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 엘라스토머층이 개재되어 이루어지며, 상기 샌드위치 플레이트 시스템에 연결되는 쪽의 상기 선체 강판의 가장자리 단부는 상기 샌드위치 플레이트에 포함되는 상기 일측 SPS 강판, 상기 타측 SPS 강판, 및 상기 엘라스토머층이 직접 연결될 수 있는 형상의 이음부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물이 제공된다.

Description

선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물 {STRUCTURE FOR CONNECTING STEEL PLATE STRUCTURE AND SANDWICH PLATE SYSTEM}
본 발명은 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샌드위치 플레이트에 의해 선체 강판 일부분을 대체하기 위해 선체 강판과 샌드위치 플레이트를 연결할 때, 구조 중량 증가를 최소화하면서 이종 재료 접합에 따른 이음부의 강도저하 또는 피로성능저하를 최소화할 수 있는 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물에 관한 것이다.
샌드위치 플레이트(Sandwitch Plate System)는 금속 플레이트들과 폴리우레탄 엘러스토머 코어를 결합시키는 혁신적인 방법으로, 대형 선박 수리 프로젝트에 새로운 대안을 제공하고 있으며, 토목 건축 공사 또는 해양 플랜트 공사 등에서 구조물로 쓰이는 철강을 활용하는 방식을 단순화하고 개선시켜 나갈 수 있는 놀라운 잠재력 또한 가지고 있다.
이러한 샌드위치 플레이트 시스템은 기존의 단일 스틸 플레이트에 보강재를 용접하여 구조물을 형성하는 전통적인 강구조 대신 두 개의 금속 플레이트 사이에 폴리우레탄 엘러스토머 코어를 채워 넣은 샌드위치식 구조를 사용하는 공법이다. 따라서, 전통적인 강구조와 비교하였을 때, 샌드위치 플레이트를 사용하는 경우 같은 강도에 도달하기 위한 스틸 소요량은 더 적으며, 생산 공정이 단순화되는 등, 여러 우수한 구조적 특성들을 보인다.
이러한 샌드위치 플레이트를 적용시킨 대규모 해양 플랜트나 선박의 건조시에는, 스틸 플레이트를 사용할 경우 휘어짐이나 뒤틀림을 막기 위해 스틸 플레이트 위에 용접시키던 벌브 플랫(Bulb Flat)과 같은 추가적인 보강재 없이도 원하는 강도를 얻을 수 있다.
도 1에는 일반 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템을 단순 적용시킨 구조물의 일례가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 샌드위치 플레이트의 단순 적용 구조물은, 기존의 선체 강판(1)을 그대로 유지한 상태에서, 이 선체 강판(1)의 일측에 예컨대 폴리우레탄 소재의 엘라스토머층(3)과 샌드위치 플레이트 시스템용 강판(이하, 'SPS 강판'이라 함)(5)을 차례로 적층시켜 보강구조를 구성하였다. 또한, SPS 강판(5)의 가장자리에는 엘라스토머층(3)의 누출을 방지하기 위해 페리미터 바(Perimeter Bar)(6)를 선체 강판(1)과 SPS 강판(5) 사이에 개재시켜야만 하였다.
그에 따라, 기존의 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템을 단순 적용시킨 구조물을 사용할 경우, 선체의 중량이 크게 증가하고 제작 비용도 많이 소요되는 문제가 있었다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 샌드위치 플레이트에 의해 선체 강판 일부분을 대체하여 선체의 중량 증가를 방지하고 제작 비용을 절감하는 동시에, 선체 강판과 샌드위치 플레이트를 연결할 때 구조 중량 증가를 최소화하면서 이종 재료 접합에 따른 이음부의 강도저하 또는 피로성능저하를 최소화할 수 있는 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해상 구조물의 건조시 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조를 연결할 때, 강판 부분을 샌드위치 플레이트 시스템 구조로 대체하기 위한 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물로서, 상기 샌드위치 플레이트 시스템은 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 엘라스토머층이 개재되어 이루어지며, 상기 샌드위치 플레이트 시스템에 연결되는 쪽의 상기 선체 강판의 가장자리 단부는 상기 샌드위치 플레이트에 포함되는 상기 일측 SPS 강판, 상기 타측 SPS 강판, 및 상기 엘라스토머층이 직접 연결될 수 있는 형상의 이음부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물이 제공된다.
상기 선체 강판의 가장자리에 형성되는 상기 이음부는 경사면을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 가장자리에 상기 경사면을 갖는 상기 선체 강판과; 상기 경사면의 선단에 대하여 상기 선체 강판의 일측표면과 동일평면상으로 부착되는 상기 일측 SPS 강판과; 상기 선체 강판의 타측표면 상에 부착되는 상기 타측 SPS 강판과; 상기 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 개재되는 상기 엘라스토머층; 을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 가장자리에 상기 경사면을 갖는 상기 선체 강판과; 상기 경사면의 선단에 대하여 상기 선체 강판의 일측표면과 동일평면상으로 부착되는 상기 일측 SPS 강판과; 상기 경사면의 기부에 대하여 상기 선체 강판의 타측표면과 동일평면상으로 부착되는 상기 타측 SPS 강판과; 상기 선체 강판의 타측표면 상에 부착되는 상기 타측 SPS 강판과; 상기 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 개재되는 상기 엘라스토머층; 을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 경사면은 상기 타측 SPS 강판이 안착되도록 형성되는 단차부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 타측 SPS 강판의 배후에 부가되는 백 플레이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 가장자리에 오목홈을 갖는 선체 강판과; 상기 오목홈이 형성되지 않아 상대적으로 상기 선체 강판의 가장자리면으로부터 돌출되어 있는 일측 및 타측 돌출부에 각각 부착되는 상기 일측 및 타측 SPS 강판과; 상기 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 개재되는 엘라스토머층; 을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 오목홈은 내부가 둥글게 라운드진 형상을 가지며, 상기 오목홈의 내부에는 상기 엘라스토머층이 채워지는 것이 바람직하다.
절단면에서 볼 때 상기 오목홈의 양쪽에 형성되는 상기 일측 및 타측 돌출부의 두께는 상기 일측 및 타측 SPS 강판의 두께와 일치하는 것이 바람직하다.
선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 가장자리에 돌기를 갖는 상기 선체 강판과; 상기 돌기의 일측 단차면에 부착되는 일측 SPS 강판과; 상기 돌기의 타측 단차면에 부착되는 타측 SPS 강판과; 상기 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 개재되는 엘라스토머층; 을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 돌기는 상기 선체 강판의 가장자리 끝면의 중심부분에 형성되고, 상기 돌기가 형성되지 않은 부분의 두께는 상기 일측 및 타측 SPS 강판의 두께와 대응되는 값을 가지는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 샌드위치 플레이트에 의해 선체 강판 일부분을 대체하여 선체의 중량 증가를 방지하고 제작 비용을 절감하는 동시에, 선체 강판과 샌드위치 플레이트를 연결할 때 구조 중량 증가를 최소화하면서 이종 재료 접합에 따른 이음부의 강도저하 또는 피로성능저하를 최소화할 수 있는 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물이 제공된다.
본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물에 의하면, 구조물의 중량 증가를 최소화하면서 샌드위치 플레이트 시스템의 구조를 적용할 수 있고, 제작 비용도 현저히 절감하는 것이 가능하다.
또한 페리미터 바를 사용하지 않고도 샌드위치 플레이트 시스템을 적용할 수 있어 작업효율이 향상될 수 있다.
도 1은 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템을 단순 적용시킨 구조물의 일례를 도시한 단면도,
도 2는 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템을 단순 적용시킨 구조물의 다른 예를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제1 실시예를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제2 실시예를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제3 실시예를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제4 실시예를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제5 실시예를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제6 실시예를 도시한 단면도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결구조물이 선체 제작에 적용된 예를 도시한 도면, 그리고
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 연결구조물이 선체 제작에 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 2에는 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템을 단순 적용시킨 구조물의 다른 예를 도시한 단면도가 도시되어 있다.
도 2와 같이 선체 강판에 샌드위치 플레이트를 단순 적용시켜 연결할 경우, 도 1에 도시된 구조물에 비해 중량 증가를 억제할 수 있다. 그러나, 도 2에 도시된 다른 예에 따르면, 복잡한 제조공정을 거쳐 샌드위치 플레이트를 사전에 제작한 후, 이 샌드위치 플레이트를 선체 강판(1)에 연결시켜야 한다.
일반적으로 샌드위치 플레이트는 다음과 같은 제조공정을 통해 제작된다. 도 2와 관련한 이어지는 설명에서 편의상 도면을 기준으로 '상부' 및 '하부'라는 용어를 사용하지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 샌드위치 플레이트의 사용시를 기준으로 하는 것이 아님에 주의해야 한다.
먼저, 하나의 스틸 플레이트, 즉 하부 SPS 강판(8)을 정반 위에 올려놓은 후에 이 하부 SPS 강판(8)의 가장자리 측에 페리미터 바(perimeter bar)(6)를 설치한다. 그런 다음, 하부 SPS 강판(8) 상에 상부 및 하부 SPS 강판(7, 8) 사이를 지지할 수 있는 복수의 엘라스토머 스페이서(Elastomer Spacers)(도시생략)를 설치한 후에, 또 다른 스틸 플레이트, 즉 상부 SPS 강판(7)을 부착함으로써 상부 및 하부 SPS 강판(7, 8)과 페리미터 바(6) 사이에 공간을 구획형성한다. 그리고, 상부 SPS 강판(7)의 상면을 프레스로 압착한다. 그 후에, 상부 SPS 강판(7) 측에 주입구 및 공기배출구(도시생략)를 형성하고, 주입구를 통해 공간 내로 엘라스토머 등과 같은 폴리머를 주입하여 경화시킴으로써 상부 및 하부 SPS 강판(7, 8) 사이에 엘라스토머층(3)을 형성한다.
이와 같이 제작된 샌드위치 플레이트와 선체 강판(1)을 용접 등에 의해 연결함으로써 선체 강판과 샌드위치 플레이트 연결구조물이 완성될 수 있다.
그런데, 도 2와 같이 선체 강판과 샌드위치 플레이트를 단순 적용시켜 연결할 경우, 구조물의 중량 증가를 방지할 수는 있어도, 전술한 바와 같이 샌드위치 플레이트를 제작하기 위한 작업이 반드시 선행되어야 하고 페리미터 바(6)를 반드시 사용해야 하므로, 작업 효율이 매우 저하된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물을, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 해양 플랜트나 선박(이하, 통칭하여 '해상 구조물'이라 함)의 건조시 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조를 단순 접합하여 연결하는 것이 아니라, 목적하는 구조의 강판 부분을 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조로 완전히 대체한다. 나아가서, 본 발명의 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물에 따르면, 중량 및 비용의 증가가 억제되고 이종재료 접합에 따른 이음부의 강도 저하나 피로성능 저하를 효율적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 샌드위치 플레이트 시스템과 연결되는 쪽의 선체 강판의 가장자리 단부가 샌드위치 플레이트 시스템이 적용될 수 있는 형상의 이음부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 샌드위치 플레이트 시스템에 연결되는 쪽의 선체 강판의 가장자리 단부는 샌드위치 플레이트에 포함되는 일측 SPS 강판, 타측 SPS 강판, 및 엘라스토머층이 직접 연결될 수 있는 형상의 이음부를 포함하는 것이 바람직하다. 선체 강판의 단면에 형성되는 이음부의 형상은 경사면, 오목홈, 돌기 등을 포함하는 것이 바람직하다.
도 3에는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제1 실시예가 도시되어 있다.
도 3의 제1 실시예에 따른 연결구조물은, 가장자리에 경사면(11)을 갖는 선체 강판(1)과, 이 경사면(11)의 선단에 대하여 선체 강판(1)의 일측표면(12)과 동일평면상으로 부착되는 일측 SPS 강판(17)과, 선체 강판(1)의 타측표면(13) 상에 부착되는 타측 SPS 강판(18)과, 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18) 사이에 개재되는 예컨대 폴리우레탄 소재의 엘라스토머층(3)을 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 선체 강판(1)은 일측(도면에서 볼 때 아래쪽)으로 경사진 경사면(11)을 갖는다. 이 경사면(11)의 선단에는 일측 SPS 강판(17)이 용접 등에 의해 고정적으로 부착된다. 경사면(11)의 기부(base; 경사면이 시작되는 부분) 쪽에서 타측 SPS 강판(18)은 선체 강판(1)의 타측표면(13) 상에 용접 등에 의해 고정적으로 부착된다. 그에 따라 선체 강판(1)의 타측(도면에서 볼 때 위쪽)에는 단차가 존재하게 된다.
도 4에는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제2 실시예가 도시되어 있다.
도 4의 제2 실시예에 따른 연결구조물은, 도 3의 제1 실시예에 따른 연결구조물과 마찬가지로, 가장자리에 경사면(11)을 갖는 선체 강판(1)과, 이 경사면(11)의 선단에 대하여 선체 강판(1)의 일측표면(12)과 동일평면상으로 부착되는 일측 SPS 강판(17)과, 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18) 사이에 개재되는 엘라스토머층(3)을 포함한다. 다만, 도 4의 제2 실시예에 따른 연결구조물은, 도 3의 제1 실시예와는 달리, 경사면(11)의 기부에 대하여 선체 강판(1)의 타측표면(13)과 동일평면상으로 부착되는 타측 SPS 강판(18)을 포함한다는 점에서 차이가 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 선체 강판(1)은 일측(도면에서 볼 때 아래쪽)으로 경사진 경사면(11)을 갖는다. 이 경사면(11)의 선단에는 일측 SPS 강판(17)이 용접 등에 의해 고정적으로 부착되고, 경사면(11)의 기부(base)에는 타측 SPS 강판(18)이 용접 등에 의해 고정적으로 부착된다. 제2 실시예에 따르면 선체 강판(1)의 일측 및 타측표면과 샌드위치 플레이트 시스템의 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18)은 동일평면상으로 형성되므로, 전체적으로 볼 때 두께 변화는 존재하지 않는다.
도 5에는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제3 실시예가 도시되어 있다.
도 5의 제3 실시예에 따른 연결구조물은, 도 4의 제2 실시예에 따른 연결구조물과 마찬가지로, 가장자리에 경사면(11)을 갖는 선체 강판(1)과, 이 경사면(11)의 선단에 대하여 선체 강판(1)의 일측표면(12)과 동일평면상으로 부착되는 일측 SPS 강판(17)과, 경사면(11)의 기부에 대하여 선체 강판(1)의 타측표면(13)과 동일평면상으로 부착되는 타측 SPS 강판(18)과, 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18) 사이에 개재되는 엘라스토머층(3)을 포함한다. 다만, 도 5의 제3 실시예에 따른 연결구조물은, 도 4의 제2 실시예와는 달리, 경사면(11)의 기부에 대한 타측 SPS 강판(18)의 부착을 용이하게 하고 안정적인 고정상태 유지를 위해, 타측 SPS 강판(18)이 안착되어 고정되도록 경사면의 기부에 형성되는 단차부(34)를 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 선체 강판(1)은 일측(도면에서 볼 때 아래쪽)으로 경사진 경사면(11)을 갖는다. 이 경사면(11)의 선단에는 일측 SPS 강판(17)이 용접 등에 의해 고정적으로 부착되고, 경사면(11)의 기부(base)에 마련된 단차부(34)에는 타측 SPS 강판(18)이 용접 등에 의해 고정적으로 부착된다. 제3 실시예에 따르면 선체 강판(1)의 일측 및 타측표면과 샌드위치 플레이트 시스템의 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18)은 동일평면상으로 형성되므로, 전체적으로 볼 때 두께 변화는 존재하지 않는다.
도 6에는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제4 실시예가 도시되어 있다.
도 6의 제4 실시예에 따른 연결구조물은, 도 4의 제2 실시예에 따른 연결구조물과 마찬가지로, 가장자리에 경사면(11)을 갖는 선체 강판(1)과, 이 경사면(11)의 선단에 대하여 선체 강판(1)의 일측표면(12)과 동일평면상으로 부착되는 일측 SPS 강판(17)과, 경사면(11)의 기부에 대하여 선체 강판(1)의 타측표면(13)과 동일평면상으로 부착되는 타측 SPS 강판(18)과, 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18) 사이에 개재되는 엘라스토머층(3)을 포함한다. 다만, 도 6의 제5 실시예에 따른 연결구조물은, 도 4의 제2 실시예와는 달리, 경사면(11)의 기부에 대한 타측 SPS 강판(18)의 부착을 용이하게 하고 안정적인 고정상태 유지를 위해, 타측 SPS 강판(18)의 배후에 부가되는 백 플레이트(Back Plate)(45)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 선체 강판(1)은 일측(도면에서 볼 때 아래쪽)으로 경사진 경사면(11)을 갖는다. 이 경사면(11)의 선단에는 일측 SPS 강판(17)이 용접 등에 의해 고정적으로 부착되고, 경사면(11)의 기부(base)에는 타측 SPS 강판(18)이 용접 등에 의해 고정적으로 부착된다. 타측 SPS 강판(18)과 경사면(11) 사이에는 경사면(11)에 대응되는 경사 각도의 경사대응면이 형성된 백 플레이트(45)가 개재되어 있다. 제5 실시예에 따르면 선체 강판(1)의 일측 및 타측표면과 샌드위치 플레이트 시스템의 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18)은 동일평면상으로 형성되므로, 전체적으로 볼 때 두께 변화는 존재하지 않는다.
도 7에는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제5 실시예가 도시되어 있다.
도 7의 제5 실시예에 따른 연결구조물은, 도 3 내지 도 6의 제1 내지 제4 실시예에 따른 연결구조물이 선체 강판의 가장자리에 경사면을 가지는 것과는 달리, 선체 강판(1)의 가장자리에, 절단면에서 볼 때 내부가 둥글게 형성된 오목홈(51)을 갖는다.
즉, 도 7의 제5 실시예에 따른 연결구조물은, 가장자리에 오목홈(51)을 갖는 선체 강판(1)과, 오목홈(51)이 형성되지 않아 상대적으로 선체 강판(1)의 가장자리면으로부터 돌출되어 있는 일측 및 타측 돌출부(52, 53)에 각각 부착되는 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18)과, 이들 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18) 사이에 개재되는 엘라스토머층(3)을 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 응력 집중을 회피할 수 있도록 오목홈(51)은 내부가 둥글게 라운드진 형상을 가지는 것이 바람직하다. 오목홈(51)의 내부에는 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18) 사이에서와 같이 엘라스토머층(3)이 채워진다.
절단면에서 볼 때 오목홈(51)의 양쪽에 형성되는 일측 및 타측 돌출부(52, 53)의 두께는 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18)의 두께와 일치하는 것이 바람직하다. 그에 따라 선체 강판(1)의 일측표면(도면에서 볼 때 아래쪽 표면) 및 타측표면(도면에서 볼 때 위쪽)과 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18)은 동일평면상으로 형성되며, 전체적으로 볼 때 두께 변화는 존재하지 않는다.
도 8에는 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물의 제6 실시예가 도시되어 있다.
도 8의 제6 실시예에 따른 연결구조물은, 도 3 내지 도 6의 제1 내지 제4 실시예에 따른 연결구조물이 선체 강판의 가장자리에 경사면을 가지는 것과는 달리, 선체 강판(1)의 가장자리에, 절단면에서 볼 때 외측으로 돌출하는 돌기(61)를 갖는다.
즉, 도 8의 제6 실시예에 따른 연결구조물은, 가장자리에 돌기(61)를 갖는 선체 강판(1)과, 돌기(61)의 일측표면(도면에서 볼 때 아래쪽 표면), 즉 일측 단차면(62)에 부착되는 일측 SPS 강판(17)과, 돌기(61)의 타측표면(도면에서 볼 때 위쪽 표면), 즉 타측 단차면(63)에 부착되는 타측 SPS 강판(18)과, 이들 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18) 사이에 개재되는 엘라스토머층(3)을 포함한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 돌기(61)는 선체 강판(1)의 가장자리 끝면의 중심부분에 형성되고, 돌기(61)가 형성되지 않은 부분의 두께는 SPS 강판(17, 18)의 두께와 대응되는 값을 가지는 것이 바람직하다. 그에 따라 선체 강판(1)의 일측표면 및 타측표면과 일측 및 타측 SPS 강판(17, 18)은 동일평면상으로 형성되며, 전체적으로 볼 때 두께 변화는 존재하지 않는다.
상기된 바와 같이, 본 발명의 제1 내지 제6 실시예에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 해상 구조물의 건조시 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조를 단순 접합하여 연결하는 것이 아니라, 목적하는 구조의 강판 부분을 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조로 완전히 대체한다.
도 9 내지 도 11에는 목적하는 구조의 강판 부분을 샌드위치 플레이트 시스템 구조로 완전히 대체한 예가 도시되어 있다.
도 9에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결구조물이 선체 외벽(111)에 적용된 예가 도시되어 있다. 도 9는 횡단 벌크헤드(121)가 선체 외벽(111)과 연결되는 부분을 도시하고 있는 주요부 평단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 연결구조물에 포함된 타측 SPS 강판(18)의 가장자리는 횡단 벌크헤드(121)까지 연장되어 용접에 의해 고정된다.
도 10에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결구조물이 선체 갑판(115)에 적용된 예가 도시되어 있다. 도 10은 거더(girder)(123, 125)가 선체 갑판(115)과 연결되는 부분을 도시하고 있는 주요부 측면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 연결구조물에 포함된 타측 SPS 강판(18)의 가장자리는 전방 거더(123) 및 후방 거더(125)까지 연장되어 용접에 의해 고정된다.
도 11에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 연결구조물이 선체 내벽(113)에 적용된 예가 도시되어 있다. 도 11은 선체 내벽(113)의 바닥쪽 코너부를 도시하고 있는 주요부 횡단면도이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은, 선체 외벽, 내벽 및 갑판 등과 같은, 목적하는 구조의 강판 부분을 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조로 완전히 대체할 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물에 따르면, 중량 및 비용의 증가가 억제되고 이종재료 접합에 따른 이음부의 강도 저하나 피로성능 저하를 효율적으로 감소시킬 수 있다.
도 9 및 도 10에서는 제1 실시예에 따른 연결구조물이 예시되어 있고, 도 11에서는 제4 실시예에 따른 연결구조물이 예시되어 있지만, 필요에 따라 그 밖의 실시예에 따른 연결구조물이 사용될 수 있음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
1: 선체 강판 3: 엘라스토머층
11: 경사면 12: 일측표면
13: 타측표면 17: 일측 SPS 강판
18: 타측 SPS 강판 34: 단차부
45: 백 플레이트 51: 오목홈
52: 일측 돌출부 53: 타측 돌출부
61: 돌기 62: 일측 단차면
63: 타측 단차면

Claims (11)

  1. 해상 구조물의 건조시 선체 강판에 샌드위치 플레이트 시스템(Sandwitch Plate System) 구조를 연결할 때, 강판 부분을 샌드위치 플레이트 시스템 구조로 대체하기 위한 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물로서,
    상기 샌드위치 플레이트 시스템은 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 엘라스토머층이 개재되어 이루어지며,
    상기 샌드위치 플레이트 시스템에 연결되는 쪽의 상기 선체 강판의 가장자리 단부는 상기 샌드위치 플레이트 시스템에 포함되는 상기 일측 SPS 강판, 상기 타측 SPS 강판, 및 상기 엘라스토머층이 직접 연결될 수 있는 형상의 이음부를 포함하고,
    상기 선체 강판의 가장자리에 형성되는 상기 이음부는 경사면을 가지며,
    상기 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물은,
    상기 경사면의 선단에 대하여 상기 선체 강판의 일측표면과 동일평면상으로 부착되는 상기 일측 SPS 강판;
    상기 경사면의 기부에 대하여 상기 선체 강판의 타측표면과 동일평면상으로 부착되는 상기 타측 SPS 강판; 및
    상기 일측 및 타측 SPS 강판 사이에 개재되는 상기 엘라스토머층;을 포함하고,
    상기 경사면은 상기 타측 SPS 강판이 안착되도록 형성되는 단차부를 포함하는, 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타측 SPS 강판의 배후에 부가되는 백 플레이트를 포함하는, 선체 강판과 샌드위치 플레이트의 연결구조물.
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