WO2006049119A1 - 船舶用鋼構造体及び船舶 - Google Patents

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Kazuhiro Hirota
Hiroshi Shirakihara
Masuo Tada
Shinichi Nishimura
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Definitions

  • the present invention relates to a marine steel structure having excellent brittle crack propagation stopping characteristics.
  • the present invention relates to a marine steel structure suitably used as a longitudinal member near the upper deck in a large vessel such as a container ship or a Balta carrier having a large cargo opening near the upper deck. Is.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the port side of the container ship with an upward force
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a longitudinal member at an upper position A in FIG. FIG.
  • reference numeral 1 is a container ship
  • C is a container ship center line
  • 2 is a ship side outer plate (outer shell)
  • 3 is an upper deck plate (upper deck)
  • 4 is a longe with an upper deck plate
  • 5 is a longibalta Head (longitudinal bulkhead)
  • 6 is a hatching plate
  • 6a is a hatching plate
  • 6b is a long plate with a hatching plate
  • 6c is a long plate with a hatching plate
  • 6d is a longe with a hatching plate Show.
  • steel plates with a plate thickness of around 60 mm and a standard yield strength of 390 NZmm 2 are used for the longitudinal members near the upper deck 3 of large container ships of 6000 TEU (20 ft container equivalent). ing.
  • the longitudinal members of the Hachiko-forming 6 located above the upper deck 3 (Hachiko-forming plate 6a, Longi with a Hachiko-forming plate 6b, Hachiko-forming top plate 6c, S In Longi 6d), the longitudinal bending stress is maximized, so thickening is remarkable.
  • the fracture toughness value is specified by the classification societies to prevent the occurrence of brittle cracks.
  • the bending moment (longitudinal bending moment) in the ship length direction is large near the center in the length direction of the hull, and the plate thickness is 30 mm because the upper deck has high stress in the ship length direction (longitudinal bending stress). It is stipulated that grade E steels with high toughness should be used when exceeding (the grade of fracture toughness is expressed in alphabetical order and is specified in alphabetical order from the lowest fracture toughness value). Fracture toughness values are also specified for welds.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-232052
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a steel structure used for a large vessel such as a large container vessel.
  • the marine steel structure of the present invention employs the following means, that is, the marine steel structure according to the present invention has a standard yield strength of 390 NZmm 2 in a tensile test.
  • K value Large value K indicating arrest performance K (hereinafter referred to as “K value”) ca ca
  • This marine steel structure has a higher yield strength in the tensile test than 390 NZmm 2 , so it is stronger than the 390 NZmm 2 grade steel plate stipulated by the classification society, and the plate thickness can be made thinner than before. it can.
  • the K value is the operating temperature of the ship—10 ca
  • the upper limit value of the steel structure thickness can be determined so that sufficient arresting performance can be maintained while maintaining the arresting performance required for marine structural members.
  • the marine steel structure according to the present invention is a marine steel structure having a predetermined thickness, which has a standard yield strength in a tensile test of greater than 390 NZmm 2 and a fracture in a Charpy impact test.
  • This marine steel structure has a higher yield strength in the tensile test than 390 NZmm 2 , so it is stronger than the 390 NZmm 2 grade steel plate stipulated by the classification society, and the plate thickness can be made thinner than before. it can.
  • the K value is the ship's operating temperature—10 ca
  • a marine steel structure according to the present invention is a marine steel structure having a predetermined thickness, and has a standard yield strength in a tensile test larger than 390 NZmm 2 and absorption in a Charpy impact test.
  • Energy value Force performance value K is -10 ° C 400 ca
  • ONZmm 1 'in fracture appearance transition temperature of the indicated steel sheet having a thickness of 5 may be of a higher absorption energy value in Charpy shock test corresponding.
  • This marine steel structure has a higher yield strength in the tensile test than 390 NZmm 2 , so it is stronger than the 390 NZmm 2 grade steel plate stipulated by the classification society, and the plate thickness can be made thinner than before. it can.
  • the K value is the ship's operating temperature—10 ca
  • the ship of the present invention includes the steel structure!
  • This ship has a plate thickness of a high-strength steel structure that takes into account the necessary arrest performance. Therefore, even if the ship grows in size, strength is secured without significantly increasing the thickness of the steel structure. .
  • the steel structure may be used as a longitudinal member near the upper deck.
  • a ship using the steel structure as a longitudinal member near the upper deck has the thickness of the longitudinal member set in consideration of necessary arrest performance. The strength is ensured without significantly increasing the thickness. Therefore, it is possible to prevent the ship's center of gravity from increasing.
  • a steel structure having strength and arrestability suitable as a structural member can be provided without significantly increasing the thickness. Therefore, if this steel structure is used, the weldability is not impaired, so that the weld quality of the welded portion can be ensured when building a ship.
  • ships using this steel structure have a significantly thicker structural member while maintaining strength. It is possible to prevent the board from being pressed.
  • this steel structure is used as a longitudinal member near the upper deck of a ship with a large cargo opening such as a container ship, the ship's resilience As a result, the ship of the present invention loads more loads such as containers compared to a ship that secures its strength by greatly increasing the longitudinal members near the upper deck. It is possible.
  • FIG. 1 is a diagram showing the results of a large-scale hybrid ESSO test conducted on various steel sheets.
  • FIG. 2 is a diagram showing the shape and dimensions of an ESSO test piece.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the fracture surface transition temperature of steel sheet and the Charpy impact absorption energy at 40 ° C.
  • FIG. 5 A schematic view of the port side of the container ship as seen from above.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a longitudinal member at an upper position A in FIG.
  • the marine steel structure of the present invention is suitably used as a structural member of a marine vessel that may be thickened.
  • the marine steel structure of the present invention is suitably used for a longitudinal member in the vicinity of the upper deck of a container ship, which tends to be thickened due to large longitudinal bending stress. Above all, it is most suitably used for container ships with a load capacity exceeding 8000 TEU.
  • the steel structure for ships of the present invention is applicable not only to container ships but also to ships having a high possibility of thick plates (for example, Balta carriers, LNG carriers, etc.).
  • the standard yield strength in the tensile test of the steel structure of the present invention is higher than the 390 NZmm 2 class defined as a high-strength steel sheet by the classification society, more preferably 460 NZmm 2 or more.
  • the steel structure of the present invention can be reduced in thickness by about 10 to 20% compared to a 390 NZmm 2 grade steel sheet.
  • the K value of the steel structure of the present invention is 4000 NZmm 15 or more at -10 ° C. This was determined as follows.
  • Fig. 1 shows the results of this large-scale hybrid ESSO test.
  • the K value of the test material is the test temperature ca
  • the component force to be able to stop the propagation of long cracks ⁇ ivy Since the operating temperature of the ship is defined as 10 ° C, the K value of the steel structure of the present invention is ca. 5 or more.
  • the K value can be obtained by the ESSO test described below.
  • the K value can also be obtained by other test methods such as the double cacaus tensile test, but here we will explain the ESSO test as a representative.
  • Figure 2 shows the shape and dimensions of the ESSO test piece.
  • Fig. 2 (a) shows the overall shape of the ESSO test piece, and
  • Fig. 2 (b) shows the notch shape of the ESSO test piece.
  • a tab is attached by welding to both ends where the stress of the test piece shown in Fig. 2 is applied, and this is set on a large testing machine.
  • a predetermined temperature distribution is given to the test piece and a predetermined tensile stress is applied.
  • a wedge is struck to the notch to give a sufficient impact energy to generate a brittle crack. Record the temperature at which the brittle cracks that have occurred propagated and stopped and the length and stress of the brittle cracks.
  • the brittle crack propagation resistance value K is calculated by substituting the length and stress of the brittle crack into the following equation.
  • the inventors investigated the relationship between the transition temperature and the plate thickness necessary to ensure the required arrest performance, that is, OOONZmm 1 ' 5 or more at 10 ° C, which is the operating temperature of the ship. I found. We also found that there is a correlation between the transition temperature and the Charpy impact absorption energy value. Therefore, by combining these correlations, we examined a method for simply determining whether a steel structure with a given plate thickness satisfies the required arrest performance using the Charpy impact absorption energy value V.
  • Figure 3 shows a plate thickness of 40mm, ca
  • the fracture surface temperature ca can be easily obtained even when the arrest performance (K) of the steel plate is not a component.
  • the arrest performance (K) of the steel plate can be determined from the degree (vTrs) and the plate thickness.
  • Figure 4 is a graph showing the relationship between the fracture surface transition temperature (vTrs) (° C) and Charbi impact absorption energy (vE (-40 ° C)) (J) at 40 ° C.
  • Peak impact absorption energy value (vE) can be obtained.
  • the arrest performance deteriorates due to the thick plate.
  • the weight increases due to the thick plate.
  • the restoring force is reduced, resulting in a decrease in the container load capacity.
  • grade and thickness of the longitudinal members near the upper deck are as follows.
  • the increase in weight can be suppressed by increasing the strength of the material of (2) above, making the ship's outer skin 2 and the Longibalta head 5 thinner, with a relatively small contribution to strength against longitudinal bending. Is assumed. However, since the arrest performance is not taken into consideration, the plate thickness of the upper deck plate 3 and the hatching 6 is reduced!
  • the grade and thickness of the longitudinal member near the upper deck are as follows.
  • the plate thickness is suppressed as in the conventional case, and the necessary arrest performance is exhibited.

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Abstract

　大型コンテナ船等の大型船舶に用いられる鋼構造体を提供することを目的とする。船舶用鋼構造体の引張試験における規格降伏強度を３９０Ｎ／ｍｍ２より大きいこととし、かつアレスト性能を示す値Ｋｃａを－１０°Cで４０００Ｎ／ｍｍ１．５以上とする。

Description

明 細 書
船舶用鋼構造体及び船舶
技術分野
[0001] 本発明は、脆性亀裂伝播停止特性に優れた船舶用鋼構造体に関するものである。
特に本発明は、上甲板付近の船倉開口部が大きいコンテナ船やバルタキャリア等で あって、これらの中でも大型の船舶において、上甲板付近の縦通部材として好適に 用いられる船舶用鋼構造体に関するものである。
背景技術
[0002] コンテナ船は上甲板付近の船倉開口部が大きいため、船体を一本の梁と考えた時 の縦曲げ強度を確保するために、上甲板付近の縦通部材を厚板ィ匕する必要がある。 図 5及び図 6は、コンテナ船の一例を示す図であり、図 5はコンテナ船の左舷側を上 力も見た概略図、図 6は図 5の位置 A上部の縦通部材を示した断面図である。
図中、符号 1はコンテナ船、 Cはコンテナ船の中心線、 2は船側外板 (アウターシェ ル）、 3はアッパーデッキプレート（上甲板）、 4はアッパーデッキプレート付ロンジ、 5 はロンジバルタヘッド（縦通隔壁）、 6はハツチコ一ミング、 6aはハツチコ一ミングプレ ート、 6bはハツチコ一ミングプレート付ロンジ、 6cはハツチコ一ミングトッププレート、 6 dはハツチコ一ミングトッププレート付ロンジをそれぞれ示している。
近年、 6000TEU (20フィートコンテナ換算個数;以下同じ)クラスの大型コンテナ 船の上甲板 3付近の縦通部材には、板厚が 60mm前後でかつ規格降伏強度が 390 NZmm2級の鋼板が用いられている。また、 8000TEU以上の大型コンテナ船では 、上甲板 3付近の縦通部材に板厚が 70〜80mm前後でかつ規格降伏強度が 390N Zmm2級の鋼板が用いられることがあり、上甲板 3付近の縦通部材の厚板化が進ん でいる。
特に、上甲板 3の上方に位置するハツチコ一ミング 6を構成する縦通部材 (ハツチコ 一ミングプレート 6a、ハツチコ一ミングプレート付ロンジ 6b、ハツチコ一ミングトッププ レート 6c、ノ、ツチコーミングトッププレート付ロンジ 6d)では縦曲げ応力が最大となる ため、厚板化が顕著である。 [0003] 上記縦通部材として用いられる鋼板も含め、船舶の構造部材として用いられる鋼構 造体については、脆性亀裂の発生を防止すべく破壊靭性値が船級協会によって規 定されている。例えば、船体の長さ方向の中央部付近では船長方向の曲げモーメン ト (縦曲げモーメント)が大きく，同部の上甲板では、船長方向の応力 (縦曲げ応力)が 高いため、板厚が 30mmを超える場合は高靭性の E級鋼を用いることが規定されて いる (破壊靭性の等級はアルファベットで表され、破壊靭性値の低い方からアルファ ベット順で規定されている）。破壊靭性値は、溶接部についても同様に規定されてい る。
[0004] ところで、上述のように、船舶用鋼構造体の脆性亀裂の発生につ!、ては船級協会 によって規定されているが、万一亀裂が発生した際の停止性能 (以下、「脆性亀裂伝 播停止特性」または「ァレスト性」と呼称する）につ ヽては規定がな!、。
一方で、一般に厚 ヽ鋼板ほど脆性亀裂伝播停止特性の高!ヽものを製造するのが 難しいため、船舶の大型化に伴う厚板化は脆性亀裂伝播停止特性の低下を招くお それがあった。また、鋼板の厚板化は、溶接性の低下を招き、溶接部の溶接品質確 保が困難になる問題があった。さらに、上甲板付近の縦通部材を厚板化した場合、 船舶の重心が高くなるため、船舶の復元力が低下し、その結果コンテナ等の積載物 の積載可能量が低下する問題があった。また、脆性亀裂伝播特性と溶接性を確保す る為に大幅な厚板ィ匕を避けた場合は、上甲板付近の縦通部材よりも船体梁の中性 軸に近く補強効率の悪い縦通部材も厚板化して縦曲げ強度を確保する必要がある 為、大幅な重量増加となり、コンテナ等の積載物の積載可能量が大幅に低下する問 題があった。
特許文献 1：特開 2004— 232052号公報
発明の開示
[0005] 上記のように、船舶の大型化に伴う鋼構造体の厚板ィ匕には種々の問題点があり、 船舶の安全性の確保等の理由から、脆性亀裂伝播停止に必要なァレスト性能を設 定し、板厚の上限値を規定する必要がある。板厚を一定の上限値以下に保ったまま 船舶の大型化に対処するには、船舶の設計上のディメンションを変更するか、より強 度の高 、鋼構造体を用いる方策が考えられる。 しかし、船舶の設計上のディメンションを変更した場合には、船舶の使い勝手が悪く なったり、重量の増加を招いたりすることになり、好ましくない。
また、より高強度の鋼構造体を用いるためには、従来の規格降伏強度 390NZmm 2級を超える高強度の鋼構造体を開発する必要がある。しかし、船舶の建造にあたつ て必要な船舶協会の規定は、規格降伏強度 390NZmm2級の鋼構造体までしか定 めていない。
[0006] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、大型コンテナ船等の大 型船舶に用いられる鋼構造体を提供することを目的とする。
[0007] 上記課題を解決するために、本発明の船舶用鋼構造体は、以下の手段を採用する すなわち、本発明にかかる船舶用鋼構造体は、引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大きぐかつアレスト性能を示す値 K (以下、「K 値」と呼称する） ca ca
が 10°Cで AOOONZmm1' 5以上である。
この船舶用鋼構造体は、引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大き いので、船級協会で規定されている 390NZmm2級の鋼板より高強度であり、板厚 を従来よりも薄くすることができる。また、 K 値を船舶の使用温度とされている— 10 ca
°Cにおいて OOONZmm1' 5以上とすることにより、船舶用構造部材として必要なァ レスト性能を維持しながら十分な強度を発揮するように鋼構造体の板厚の上限値を 定めることができる。
[0008] また、本発明に力かる船舶用鋼構造体は、所定の厚さを有する船舶用鋼構造体で あって、引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大きぐかつシャルピー 衝撃試験における破面遷移温度力 ァレスト性能を示す値 K 力 S 10°Cで 4000N ca
/mm1' 5の前記厚さを有する鋼板が示す破面遷移温度以下であってもよ!/ヽ。
この船舶用鋼構造体は、引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大き いので、船級協会で規定されている 390NZmm2級の鋼板より高強度であり、板厚 を従来よりも薄くすることができる。また、 K 値が船舶の使用温度とされている— 10 ca
°Cにおいて AOOONZmm1' 5となる板厚と破面遷移温度との相関関係を予め求めて おけば、容易に求めることができる破面遷移温度と板厚とを設定することにより、必要 ァレスト性能を満足する鋼構造体を簡易的に選択することができる。
[0009] また、本発明に力かる船舶用鋼構造体は、所定の厚さを有する船舶用鋼構造体で あって、引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大きぐかつシャルピー 衝撃試験における吸収エネルギー値力 ァレスト性能を示す値 K がー 10°Cで 400 ca
ONZmm1' 5の前記厚さを有する鋼板が示す破面遷移温度に対応するシャルピー衝 撃試験における吸収エネルギー値以上のものであってもよい。
この船舶用鋼構造体は、引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大き いので、船級協会で規定されている 390NZmm2級の鋼板より高強度であり、板厚 を従来よりも薄くすることができる。また、 K 値が船舶の使用温度とされている— 10 ca
°Cにおいて AOOONZmm1' 5となる板厚と破面遷移温度との相関関係、並びに破面 遷移温度とシャルピー衝撃吸収エネルギー値との相関関係から、板厚とシャルピー 衝撃吸収エネルギーの下限値との関係を予め求めておけば、容易に求めることがで きるシャルピー衝撃吸収エネルギー値と板厚とを設定することにより、必要アレスト性 能を満足する鋼構造体を簡易的に選択することができる。
[0010] また、本発明の船舶は、前記鋼構造体を備えて!/、る。
この船舶は、必要アレスト性能を考慮して高強度鋼構造体の板厚が設定されて 、る ので、船舶が大型化しても鋼構造体を大幅に厚板化せずに強度が確保される。
[0011] この船舶は、前記鋼構造体を上甲板付近の縦通部材として用いたものとすることが できる。
前記鋼構造体を上甲板付近の縦通部材として用いた船舶は、必要アレスト性能を 考慮して前記縦通部材の板厚が設定されているので、船舶が大型化しても、縦通部 材を大幅に厚板ィ匕せずに強度が確保される。従って、船舶の重心が高くなるのを防 ぐことができる。
[0012] 本発明によれば、船舶が大型化しても、その構造部材として好適な強度とァレスト 性能を有する鋼構造体を、大幅に厚板ィ匕することなく提供することができる。従って、 この鋼構造体を用いれば、溶接性を損なうことがないので、船舶を建造する際に溶接 部の溶接品質を確保することができる。
また、この鋼構造体を採用した船舶は、強度を維持したまま構造部材が大幅に厚 板ィ匕するのを防ぐことができる。特にこの鋼構造体をコンテナ船等の船倉開口部が大 きい船舶の上甲板付近の縦通部材に採用した場合は、船舶の重心が高くなるのを防 ぐことができるので、船舶の復元力を高くすることができ、その結果、本発明の船舶は 、上甲板付近の縦通部材を大幅に厚板ィ匕して強度を確保した船舶に比べ、コンテナ 等の積載物をより多く積載することが可能である。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]各種鋼板について行った大型混成 ESSO試験の結果を示す図である。
[図 2]ESSO試験片の形状、寸法を示す図である。
[図 3]鋼板の破面遷移温度と、 K 値が 4000NZmm1 5を示す温度との関係を示す ca
グラフである。
[図 4]鋼板の破面遷移温度と 40°Cにおけるシャルピー衝撃吸収エネルギーとの関 係を示すグラフである。
[図 5]コンテナ船の左舷側を上から見た概略図である。
[図 6]図 5の位置 A上部の縦通部材を示した断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明の船舶用鋼構造体は、厚板化の可能性がある船舶の構造部材として好適 に用いられるものである。特に、本発明の船舶用鋼構造体は、大きい縦曲げ応力が カゝかるために厚板ィ匕される傾向がある、コンテナ船の上甲板付近の縦通部材に好適 に用いられる。中でも、積載可能量が 8000TEUを超えるコンテナ船に最も好適に用 いられる。
また、本発明の船舶用鋼構造体は、コンテナ船に限らず、厚板ィ匕の可能性の高い 船舶 (例えば、バルタキャリア、 LNGキャリア等）にも適用可能である。
[0015] 本発明の鋼構造体の引張試験における規格降伏強度は、船級協会で高強度鋼板 として規定されている 390NZmm2級よりも高ぐより好ましくは 460NZmm2以上で ある。
これにより、本発明の鋼構造体は、 390NZmm2級の鋼板に比べ、厚さを約 10〜2 0%低減することが可能である。
[0016] 本発明の鋼構造体の K 値は、—10°Cにおいて 4000NZmm1 5以上である力 こ れは以下のようにして定めた。
ァレスト性能を示す K 値力 S約 2000〜60000NZmm1' 5の種々の鋼板を供試材と ca
して用いて、大型混成 ESSO試験あるいは大型混成二重引張試験が以下の条件で 行われている。（参考文献： 日本造船研究協会第 193研究部会、 日本造船研究協 会報告第 100号 1985年）
供試材：
船舶用鋼板 (HT50)
グレード EH36
板厚 35mm
応力：
(0. 4〜0. 83) X規定降伏強度
温度：
— 60〜+4。C
[0017] この大型混成 ESSO試験の結果を図 1に示す。
図 1の結果から、大型混成 ESSO試験において、供試材の K 値がその試験温度 ca
^OOON/mm1- 5以上であれば、長大亀裂の伝播を停止できることが分力ゝつた。 船舶の使用温度は 10°Cと規定されているので、本発明の鋼構造体の K 値は ca
Figure imgf000008_0001
5以上とした。
[0018] 船舶用鋼構造体の K 値が上述の本発明の範囲を満たす力どうか評価するために ca
、以下に説明する ESSO試験によって K 値を求めることができる。なお， K 値は二 ca ca 重引張試験等他の試験方法でも求められるが，ここでは ESSO試験を代表に説明す る。
(i)試験片形状、寸法
ESSO試験片の形状、寸法を図 2に示す。図 2 (a)は ESSO試験片の全体形状を 示すものであり、図 2 (b)は ESSO試験片の切欠き部形状を示すものである。
(ii)試験方法
まず、図 2に示す試験片の応力をかける両端に溶接によりタブを取り付け、これを大 型試験機にセットする。 次に試験片に所定の温度分布を与えるとともに、所定の引張応力を加える。その状 態で切欠き部にくさびを打撃して十分な衝撃エネルギーを与え、脆性亀裂を発生さ せる。発生した脆性亀裂が伝播し、停止した点の温度と脆性亀裂の長さおよび応力 を記録する。
[0019] (iii)結果の表示
まず、脆性亀裂の長さと応力を次式に代入して、脆性亀裂伝播抵抗値 K を算出 ca する。
K = σ (2Btan ( π c/2B) ) 1/2
ca
ただし、
σ：伝播部ダロス応力
c：伝播部入口力 脆性亀裂先端までの長さ
Β :試験片幅
[0020] 次に本発明者らは、必要アレスト性能、すなわち船舶の使用温度とされている 10 °Cにおいて OOONZmm1' 5以上、を確保するために必要な遷移温度と板厚との関 係を見出した。さらに、遷移温度とシャルピー衝撃吸収エネルギー値との間にも相関 関係があることを見出した。そこで、これら相関関係を組み合わせることにより、所定 板厚の鋼構造体が必要アレスト性能を満足するか否かを、シャルピー衝撃吸収エネ ルギー値を用 V、て簡易的に判定する方法を検討した。
[0021] まず本発明者らは、簡易的に必要アレス性能を検証する方法を検討するために、 ァレスト性能 (K )と破面遷移温度 (vTrs)との関係を調べた。図 3は、板厚 40mm、 ca
50mm, 60mm, 65mm及び 70mmのそれぞれの鋼板について、破面遷移温度（v Trs) (°C)と、 K 値力 OOONZmm1' 5を示す温度 (T(K =4000) ) (°C)との関係 ca ca
を示すグラフである。
図 3のグラフから、船舶の使用温度とされている気温 10°Cにおいて必要アレスト 性能 (K ) 4000N/mm_1- 5を確保するために必要な板厚と破面遷移温度 (vTrs) ca
との関係が分かる。
従って、鋼板のァレスト性能 (K )が分力もな 、場合でも、容易に得られる破面線温 ca
度 (vTrs)と板厚から、鋼板のァレスト性能 (K )を判定することができる。
ca [0022] 次に、鋼板の破面遷移温度 (vTrs)とシャルピー衝撃吸収エネルギー値 (vE)との 関係を調べた。図 4は鋼板の破面遷移温度 (vTrs) (°C)と 40°Cにおけるシャルビ 一衝撃吸収エネルギー (vE (― 40°C) ) (J)との関係を示すグラフである。
また、図 4には、図 3のグラフに示した各鋼板の板厚に対応する破面遷移温度 (vTr s) (°C)を上向きの矢印で示した。
[0023] 図 4に示した破面遷移温度 (vTrs)及びシャルピー衝撃吸収エネルギー値 (vE)の 関係を示す線と、各鋼板の板厚に対応する破面遷移温度 (vTrs)を示す前述の矢印 との交点におけるシャルピー衝撃吸収エネルギー値 (vE)を読み取ることにより、所 定の板厚を有する鋼板が必要アレスト性能 (K )を確保するために要求されるシャル ca
ピー衝撃吸収エネルギー値 (vE)を求めることができる。
従って、図 3及び頭 3のグラフを組み合わせることにより、鋼板のァレスト性能 (K ) ca が分力ゝらない場合でも、容易に得られるシャルピー吸収エネルギー値 (vE)と板厚か ら、鋼板のァレスト性能 (K )を判定することができる。
ca
[0024] 次に、コンテナ船が大型化した場合の上甲板付近の縦通部材の板厚に関し、 (1) コンテナ船の深さ、幅を変更する場合、（2)板厚をあげて対処する場合、（3)高強度 材料を開発、採用する (ァレスト性能を考慮しない)場合、及び (4)本発明の鋼構造 体を採用する場合を、図 6を参照しながら比較する。
[0025] なお、ここでは、一例として、上甲板付近の縦通部材が以下のグレード及び板厚を 有する従来のコンテナ船を大型化する場合を想定する。
船側外板 2 : 60mm EH36
アッパーデッキプレート 3 : 60mm EH36
ロンジバルタヘッド 5 : 60mm EH36
ハツチコ一ミング 6 : 65mm EH40
[0026] (1)コンテナ船の深さ、幅を変更する場合
縦通部材の材料強度及び厚さを変更せずに、コンテナ船の深さ、幅を変更する場 合は、荷役への悪影響が懸念される。また、コンテナの重量の大幅な増加が予想さ れる。
[0027] (2)板厚をあげて対処する場合 一例として、上甲板付近の縦通部材のグレード及び板厚を以下のようにすることが 想定される。
船側外板 2 : 75mm EH36
アッパーデッキプレート 3 : 75mm EH36
ロンジバルタヘッド 5 : 75mm EH36
ハツチコ一ミング 6 : 80mm EH40
この場合、厚板ィ匕により、ァレスト性能が低下する。また、厚板ィ匕により重量が増加 する。さらに、コンテナ船の重心が高くなるため、復元力が低下し、その結果コンテナ の積載可能量が低下する。
[0028] (3)高強度材料を開発、採用する (ァレスト性能を考慮しな 、)場合
一例として、上甲板付近の縦通部材のグレード及び板厚を以下のようにすることが 想定される。
船側外板 2 : 55mm EH40
アッパーデッキプレート 3 : 75mm EH40
ロンジバルタヘッド 5 : 55mm EH40
ハツチコ一ミング 6 : 80mm 降伏強度 460NZmm2
この場合、上記（2)の材料を高強度化し、比較的縦曲げに対する強度への寄与度 の小さ 、船側外板 2及びロンジバルタヘッド 5の板を薄くすることで、重量増加を抑え ることが想定される。しかし、ァレスト性能は考慮されていないので、アッパーデッキプ レート 3及びハツチコ一ミング 6の板厚は低減されて!、な!/、。
[0029] (4)本発明の鋼構造体を採用する場合
本発明に従ってァレスト性能を考慮して高強度材料を採用する場合の一例として、 上甲板付近の縦通部材のグレード及び板厚を以下のようにすることが想定される。
船側外板 2 : 65mm EH40
アッパーデッキプレート 3 : 65mm EH40
ロンジバルタヘッド 5 : 65mm EH40
ハツチコ一ミング 6 : 65mm 降伏強度 460NZmm2
この場合、板厚は従来並みに抑えられ、必要アレスト性能が発揮される。

Claims

請求の範囲
[1] 引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大きぐかつ
ァレスト性能を示す値 K が― 10°Cで AOOON/mm1' 5以上である、船舶用鋼構造 ca
体。
[2] 所定の厚さを有する船舶用鋼構造体であって、
引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大きぐかつ
破面遷移温度が、ァレスト性能を示す値 K が— 10°Cで 4000NZmm1 5の前記厚 ca
さを有する鋼板が示す破面遷移温度以下である、船舶用鋼構造体。
[3] 所定の厚さを有する船舶用鋼構造体であって、
引張試験における規格降伏強度が 390NZmm2より大きくであり、かつ シャルピー衝撃試験における吸収エネルギー値力 ァレスト性能を示す値 K がー ca
Figure imgf000012_0001
5の前記厚さを有する鋼板が示す破面遷移温度に対応する シャルピー衝撃試験における吸収エネルギー値以上である、船舶用鋼構造体。
[4] 請求項 1な!、し 3の 、ずれか一項に記載の鋼構造体を備えた船舶。
[5] 前記鋼構造体を上甲板付近の縦通部材として用いた請求項 4記載の船舶。
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