(57)【要約】【課題】ロンジの桁材貫通部における鉛直Ｖ巻き溶接下端部の溶接品質が低下するおそれがあった。【解決手段】船体のスキンプレート２に溶接されたロンジ６と桁材７とを有し、この桁材７に形成したスロット１０を介してロンジ６が貫通する部位において、ロンジ６と桁材７との交差隅部から少し離れた位置の桁材７に対してドレン又はエア抜き用の開孔８を設け、この開孔８をスキンプレート２に溶接されている桁材７の端縁側に開いた形状としたものである。鉛直Ｖ巻き溶接が下向き水平Ｖ巻き溶接になることから溶接品質の向上が図れる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体のスキンプレートに溶接された第１骨部材と第２骨部材とが交差する部位の船体構造であって、第１骨部材と第２骨部材とが交差するスキンプレート側の交差角部から少し離れた位置の第１骨部材に対してドレン又はエア抜き用の開孔を設け、この開孔を第１骨部材の端縁（スキンプレート）側に開いた形状としたことを特徴とする骨部材交差部の船体構造。
【請求項２】
第１骨部材が縦通桁材（ガーダー）、第２骨部材が横桁材（トランス）である請求項１記載の骨部材交差部の船体構造。
【請求項３】
第１骨部材が横桁材（トランス）、第２骨部材が防撓材（ロンジ）である請求項１記載の骨部材交差部の船体構造。
【請求項４】
船体のスキンプレートに溶接された骨部材たるロンジと桁材とを有し、この桁材に形成したスロットを介してロンジと桁材が交差・貫通する部位において、スキンプレート側の交差角部から少し離れた位置の桁材に対してドレン又はエア抜き用の開孔を設け、この開孔を桁材端縁（スキンプレート）側に開いた形状としたことを特徴とする骨部材交差部の船体構造。
【請求項５】
上記桁材が溶接されたロンジウエブの反対面にカラープレートを設ける場合、このカラープレートを、その端縁がスキンプレートに溶接されると共にスロット下部を塞ぐように前記桁材に重なる位置まで延設すると共に、このカラープレートにドレン又はエア抜き用の開孔を設け、この開孔をスキンプレートと溶接されているカラープレート端縁側に開いた形状とした請求項４に記載の骨部材交差部の船体構造。
【請求項６】
上記開孔が、所要の開口面積と高さとを有する略半円形に形成してある請求項１〜５いずれか１項記載の骨部材交差部の船体構造。
【請求項７】
上記開孔の高さが、少なくとも上記開孔部の塗装下地処理のためのブラスト処理を行うことができる高さに設定されている請求項１〜６いずれか１項記載の骨部材交差部の船体構造。
【請求項８】
上記開孔が、スキンプレートに溶接される桁材の端縁から略垂直に立ち上がる略矩形状の立ち上がり開孔と、これに連なる略半円形状の開孔とから形成されており、これら立ち上がり開孔と略半円形状開孔とを組み合わせた開孔が所要の開口面積と高さとを有する請求項１〜５いずれか１項記載の骨部材交差部の船体構造。
【請求項９】
上記略矩形状の立ち上がり開孔における略垂直立ち上がり部の高さが、少なくとも溶接施工を容易にする高さに設定されている請求項８記載の骨部材交差部の船体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、船舶の骨部材交差部の船体構造に係り、詳しくは、骨部材である縦通材（ロンジ）が大骨（トランスなどで以下「桁材」ともいう）、或いは、縦通桁材（ガーダー）と横桁材（トランス）が交差する部位の船体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の船殻構造は、船種によって様々であるが、例えば、ばら積み貨物船、タンカー、ＬＰＧないしＬＮＧ船等においては、船底が二重船殻構造（二重底構造）になっている。また、近年の大型タンカーでは船底のみならず船側までも二重船殻構造（いわゆるダブルハル構造）となっている。
【０００３】
二重底構造では（ダブルハル構造では船側の二重殻構造も）、その内部が通常バラストタンクとして利用されている。
【０００４】
図４は、かかる二重底構造におけるロンジ６のトランス（以下「桁材」という）７の貫通部の拡大図である。この部分の二重底構造は、外板（スキンプレート）２とこれに一定間隔おいて平行に配設された内底板（図示せず）とこの間に船長方向に間欠的に配設された桁材７と、この桁材７をを貫通するロンジ６から主に構成されている。桁材７にはロンジ６が貫通するためのスロット１０と称される開口が設けてある。１２はスチフナである。
【０００５】
外板２上にはフェースプレート６ａとウエブ６ｂからなるロンジ６が溶接によって垂直に立設されている。ロンジ６のフェースプレート６ａはおむすび形の開口（スロット）１０ａ内に、ウエブ６ｂは縦長の開口（スロット）１０ｂ内に位置するように桁材７がセットされる。そして、ロンジウエブ６ｂの一側は桁材７に溶接され（溶接部Ａ）、ロンジウエブ６ｂの他側には矩形状のカラープレート０１１が溶接されている。このカラープレート０１１は、本部位にドレン開孔やエア抜き開孔を必要とする場合、外板２からすこし上方に離れた位置に設けられ、縦長開口（スロット）１０ｂを塞ぐような形で桁材７に重なる位置まで延設され溶接されている。ロンジ６と外板２との取り合い部である隅部には１／４円形のドレン開孔０８が設けてある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００６】
図示はしていないが、図４と上下対称位置に同様な構造（図４を逆にした形）があり、内底板４とこれに垂設されたロンジ６との隅部には、ドレン開孔の代わりにエア抜き開孔０９が設けられている。このように、バラストタンクに供される船体区画には、液体およびその上部気体の流れを確保するためにそのタンクの補強部材である桁材とロンジとの無数にある交差部にドレン開孔０８とエア抜き開孔０９が設けられている。
【０００７】
一方、最近塗装品質を向上させることが強く求められているが、タンク内で塗装の劣化が始まる部位の１つがこのドレン開孔０８やエア抜き開孔０９と言われている。これは鉛直Ｖ巻き溶接下端部の溶接品質が低下していること及びその部位の塗装の下地処理（ブラスト処理；多数の小さな鋼球をスキンプレートに衝撃的に噴出して当てミルスケール等を除去する処理）が従来の開孔形状では難しいからである。
【０００８】
なお、本明細書において、外板には、船側外板、船底外板および甲板（デッキ）を含み、隔壁板には、二重船殻（ダブルハル）構造における船側外板と縦通隔壁、上甲板付きタンクの底板、二重底構造の内底板を含むが、以下これらを総括して便宜上、「スキンプレート」ともいう。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１７４６２号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】
特開昭５１−２０３９０号公報（第３頁、第４図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術には、以下のような課題が存在する。
（１）桁材とロンジウエブとの溶接部Ａに関して
図４において桁材とロンジウエブの溶接部Ａは、垂直溶接であり、しかも、その下端部Ｖは反対側に越えて上方に向かう、いわゆる立て向きの「Ｖ巻き」溶接となり、この溶接は非視認（目暗）溶接となる。しかも、その下端部Ｖの溶接は重力により溶融金属が垂れ易く、空気等も巻き込み易いため溶接品質が落ち易い。
【００１１】
Ｖ巻き溶接の箇所は、溶接ビード形状も悪くなり易く、塗装も乗り難くなり、品質低下の原因となるうえ、メンテナンスもし難い。
（２）カラープレートと桁材との溶接部Ｂに関して
図４において溶接部Ｂはタンク底板に近いため、ここも非視認溶接となり、品質確保が難しい。更に、この部位はラップ（重ね）溶接部であり、溶接ビードが板のエッジを乗り越える所に角落ち（ノッチ）が発生し易いため、疲労亀裂の発生源ともなっている。
（３）桁材とロンジウエブとの垂直溶接Ａの部位は、形状（１／４円の切欠き）による応力集中と溶接ビードトウの局部微小Ｒ形状による応力集中とが重なる部位であり、疲労強度の向上が求められるところである。
【００１２】
本願発明は、ドレン又はエア抜き用の開孔の形状と位置などを工夫することにより、溶接品質の向上と疲労強度の向上などを図ったものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明に係る骨部材交差部の船体構造は、船体のスキンプレートに溶接された第１骨部材と第２骨部材とが交差する部位の船体構造であって、第１骨部材と第２骨部材とが交差するスキンプレート側の交差角部から少し離れた位置の第１骨部材に対してドレン又はエア抜き用の開孔を設け、この開孔を第１骨部材の端縁（スキンプレート）側に開いた形状としたことを特徴とする。この特徴部分の構成から、立て向き垂直の非視認のＶ巻き溶接がなくなり、下向き水平Ｖ巻き溶接に変更できる結果、溶接品質が向上する。下向き水平Ｖ巻き溶接によって、重力による溶融金属の垂れ現象も回避でき溶接品質が向上する。
【００１４】
上記構成の場合の典型例としては、第１骨部材が縦通桁材（ガーダー）、第２骨部材が横桁材（トランス）であるか、或いは、第１骨部材が横桁材（トランス）、第２骨部材が防撓材（ロンジ）である。
【００１５】
後者の場合で、スロットが存在する部位での骨部材交差部の船体構造は、船体のスキンプレートに溶接された骨部材たるロンジと桁材とを有し、この桁材に形成したスロットを介してロンジが交差・貫通する部位において、ロンジと桁材とが交差するスキンプレート側の交差角部から少し離れた位置の桁材に対してドレン又はエア抜き用の開孔を設け、この開孔を桁材端縁（スキンプレート）側に開いた形状としたことを特徴とする。
【００１６】
この特徴部分の構成から、立て向き垂直の非視認のＶ巻き溶接がなくなり、下向き水平Ｖ巻き溶接に変更できる結果、溶接品質が向上する。下向き水平Ｖ巻き溶接によって、重力による溶融金属の垂れ現象も回避でき溶接品質が向上する。更に、形状による応力集中と溶接ビードによる応力集中とが分離できるので、ホットスポット応力を格段に下げることができ、疲労強度の向上が図れる。
【００１７】
また、上記構成において、桁材が溶接されたロンジウエブの反対面に溶接されるカラープレートを設け、このカラープレートを、その端縁がスキンプレートに溶接されると共にスロット下部を塞ぐように前記桁材に重なる位置まで延設すると共に、このカラープレートにドレン又はエア抜き用の開孔を設け、この開孔をスキンプレートと溶接されているカラープレート端縁側に開いた形状としたものである。
【００１８】
この構成によれば、カラープレートの溶接の際には、上記と同様に、立て向き垂直の非視認のＶ巻き溶接がなくなり、下向き水平Ｖ巻き溶接に変更できる結果、溶接品質が向上する。この下向き水平Ｖ巻き溶接によって、重力による溶融金属の垂れ現象も回避でき溶接品質が向上する。
【００１９】
上記の場合、開孔が、所要の開口面積と高さとを有する略半円状又は略楕円状に形成するとよく、そうすれば応力集中が少ない形状となる。この場合、開孔の開口面積は、開孔がドレン抜き用の開孔であれば、ドレンが抜きが容易にできる開口面積とし、又は、開孔がエア抜き用の開孔であれば、バラストの張水に支障がないようにスムーズに空気が抜ける開口面積とするのがよい。また、開孔の高さが、少なくとも開孔部の塗装下地処理のためのブラスト処理を行うことができる高さに設定されるのがよい。
【００２０】
また、上記開孔が、スキンプレートに溶接される桁材の端縁から略垂直に立ち上がる略矩形状の立ち上がり開孔と、これに連なる略半円形状開孔とから形成されており、これら立ち上がり開孔と略半円形状の開孔とを組み合わせた開孔が、前述したと同様に、所要の開口面積と高さとを有するように設定するのがよい。
【００２１】
特に、この場合、上記略矩形状の立ち上がり開孔の略垂直立ち上がり部の高さが、少なくとも溶接施工を容易にする高さに設定されるのが溶接品質を確保するうえで好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、バラ積み貨物船やＬＮＧ船等の二重底構造の要部正面図である。この例示の二重底構造では、船側外板１に船底外板２が連接され、船体の内部には船側外板１に対向して斜めに内底板３が、船底外板２に対向してこれに平行に内底板４が設けられている。図は左舷側の一部を示しているが、船体中心線５に対称にこの構造が形成されている。
【００２４】
船側外板１、船底外板２および内底板３，４（以下これらを総称して「スキンプレート」ともいう）には、船体の船長方向に延びるロンジ（縦通材）６が一定間隔で立設されている。例示のロンジ６は、後述する図２にも示すように、フェースプレート６ａとウエブ６ｂとからなるロンジである。
【００２５】
二重底構造では、船長方向に一定間隔で配置された補強部材である桁材（大骨であるトランス）７が、一方の船側から他方の船側まで（ｓｉｄｅ  ｔｏ  ｓｉｄｅに）設けられており、この桁材７の上下の端縁はそれぞれ船側外板１，船底外板２と内底板３，４に溶接されている。この桁材７に上記ロンジ６が貫通して船長方向に延びている。通常、外板１，２と内底板３，４とによって区画形成された空間はバラストタンクとして利用される。バラストタンクとして利用するため、後述する図２でも示すようにタンク下部にはロンジと桁材との取り合いコーナー部（交差隅部）近くにドレン抜き用の開孔（ドレン開孔）８が設けられると共に、上部にはエア抜き用の開孔（エア抜き開孔）９が、ロンジ６が桁材７を貫通する部分の足下付近に設けられている。
【００２６】
図２は、本発明のロンジの桁材貫通部の船体構造うち、船底外板２付近のものを拡大図示したものである。内底板３，４付近のものは図２を逆にしたものであり、構成としては同じであるので説明は省略する。船底外板２付近（タンク下部）では、開孔がドレン用の開孔８として設けられているのに対して、内底板７付近（タンク上部）ではエア抜き用の開孔９として設けられているが、両者の形状自体はほぼ同じ構成を有する。
【００２７】
通常は、かかる構造を組立製作するときには、外板１，２に予め溶接して立設されたロンジ構造の上方から桁材７を落とし込むために、桁材７には縦に長い端部方向に開放したスロット１０が開口している。つまり、ロンジ６のフェースプレート６ａ（以下「ロンジフェース６ａ」という）が、桁材７を落とし込む際に通過できる縦長の開口（スロット）１０ｂと、ロンジ６がセットされた後にロンジフェース６ａを収容できるおむすび（又は長円）状の開口（スロット）１０ａとで全体のスロット１０が形成されている。
【００２８】
船底外板２には船長方向に延びる多数のロンジ６が船幅方向に一定の間隔をもって垂直に立設（溶接）されている。そして、縦長のスロット１０ｂを形成している桁材７の一側面とロンジ６のウエブ６ｂ（以下「ロンジウエブ６ｂ」という）の一側面とが溶接され（溶接部ｗ１）、この部位の桁材７の下端（耳部）７ａは船底外板２に溶接されている（溶接部ｗ２）。
【００２９】
ロンジウエブ６ｂの他側面には矩形状のカラープレート１１が溶接され（溶接部ｗ３）、このカラープレート１１が開口（スロット）１０ｂを塞ぐように横方向に桁材７に重なる位置まで延設されている。このカラープレート１１の下端１１ａは、船底外板２まで延設されて船底外板２に溶接されている（溶接部ｗ４）。また、カラープレート１１と桁材７との重なった縁部も溶接されている（溶接部ｗ５）。なお、１２は上下のロンジの間に掛け渡されたスチフナを示す。
【００３０】
二重底構造の内部は、通常バラストタンクとして利用されることが多く、二重底内部を仕切る桁材７には、前述したように、船底外板２と接合されている下部に、すなわち、ロンジ６と桁材７とが交差するスキンプレート側の交差角部から少し離れた位置の桁材７に対して所要の開口面積をもつアーチ型のドレン開孔８が設けられている。アーチ型のドレン開孔８とは、図２に示すようにスキンプレート２に対して略垂直に立ち上がっている立ち上がり部をもつ略矩形状の立ち上がり開孔部８ａとこれに連なる略半円形の開孔部８ｂとから形成されたものである。
【００３１】
上記ドレン開孔８は、ドレン開孔８の右端がロンジウエブ６ｂの左縁から「ｄ」の距離だけ離れた位置にくるように設けてある。換言すれば、桁材７の右端には所定幅ｄの耳部７ａが形成されている。通常、ｄ＝１０〜５０ｍｍでよいが、ロンジ６の足元にドレンの滞留を防止しつつ、以下に述べるような作用を得るためにはｄ＝２０ｍｍ程度が好ましい。すなわち、ドレン開孔８を開設した後の桁材７の端部（耳部）７ａに一定の幅を持たせることにより、桁材７をロンジ６の上方から挿入セットする際に桁材端部（耳部）７ａが曲げられないように、また、船底外板２に下向きの水平Ｖ巻き溶接ができるようにして溶接品質を確保するためである。上記ドレン開孔８が、スキンプレート１，２，３，４に溶接されている桁材７端縁側に開いた形状とし、桁材７に溶接用の耳部７ａが残るようにしているのはそのためである。
【００３２】
更に、かかる桁材７の耳部７ａの設置は疲労強度向上にも大きく貢献する。つまり、切欠き形状による応力集中部と溶接ビードｗ１による応力集中部とが分離できるので、ホットスポット応力を下げることができ、より一層の疲労強度の向上が図れる。
【００３３】
一方、上記と同様な態様にてカラープレート１１の船底側にもドレン開孔８が設けてある。カラープレート１１に設けられるドレン開孔８は、スロット１０の幅の大きさにより、前述した桁材７に設けられるドレン開孔８よりは多少小さくなることがある。カラープレート１１の外板（スキンプレート）２への溶接は、品質の良い下向きの水平Ｖ巻き溶接用に所定の幅ｄを有する耳部１１ａが設けてあることは上記と同様である。
【００３４】
上記開孔８の開口面積は、開孔がドレン抜き用の開孔８であれば、ドレンが抜きが容易にできる開口面積とし、又は、開孔がエア抜き用の開孔９であれば、バラストの張水に支障がないようにスムーズに空気が抜ける開口面積とするのがよい。また、開孔８（９）の高さＨが、少なくとも開孔部の塗装下地処理（ブラスト処理；ミルスケールおよび錆の除去）を行うことができる高さ（少なくともＨ＝６０ｍｍ以上、好ましくはＨ＝６０〜７５ｍｍ）に設定されるのがよい。ブラスト処理が十分できれば開孔部の塗装品質も向上でき、塗装劣化を防止できる。また、Ｖ巻き溶接部のブラスト処理が問題となることが多いが、本開孔ではＶ巻き部が下向きとなり、ブラスト処理も下向きとなるため、該部位のブラストが実施し易く、品質が向上する。バラストタンクは、特別塗装（最高級塗装）区域であり、塗装の品質が強く要求されることからこの効果は大きい。
【００３５】
また、図２に示したアーチ型のドレン開孔８の場合には、略矩形状の立ち上がり開孔８ａと略半円形状の開孔８ｂとを組み合わせた全体の開孔が、上記と同様に、所要の開口面積と高さＨ（好ましくはＨ＝６０〜７５ｍｍ）とを有するように設定すればよい。
【００３６】
特に、上記ドレン開孔８の略垂直立ち上がり部の高さｈが、少なくとも溶接施工（下向き水平Ｖ巻き溶接）を容易にする高さ（好ましくはｈ＝５〜５０ｍｍ程度）に設定されるのが溶接品質を確保するうえで好ましい。
【００３７】
前述したように、内底板３．４に接合されている上部には空気が抜けるようにエア抜き開孔９が設けられているが、エア抜き開孔９は桁材７ないしカラープレート１１が内底板３，４側に溶接された部位に設けられたものであるが、構成自体はドレン開孔８と同じであるので説明は省略する。
【００３８】
図２に示すアーチ型のドレン開孔８等に代えて、図３（ａ）ないし（ｂ）のような開孔にしてもよい。つまり、所要の開口面積と高さ（Ｈ）とを有する図３（ａ）に示すような略半円状のドレン開孔１８又は図３（ｂ）に示すような略楕円状のドレン開孔２８に形成してもよく、そうすれば応力集中が避けられる形状となる。この場合も、開孔の開口面積は、開孔がドレン抜き用の開孔１８（２８）であれば、ドレンが抜きが容易にできる開口面積とし、又は、開孔がエア抜き用の開孔１９（２９）であれば、バラストの張水に支障がないようにスムーズに空気が抜ける開口面積とするのがよい。また、開孔１８（１９）又は２８（２９）の高さＨが、少なくとも開孔部の塗装下地処理のためのブラスト処理を行うことができる高さ（好ましくはＨが６０ｍｍ以上で通常はＨ＝６０〜７５ｍｍの範囲）に設定されるのがよい。なお、図２と同様な構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本発明は、上記実施形態に述べたスキンプレート以外の箇所、すなわち、ダブルハル構造における船側外板および縦通隔壁等にも適用できることはいうまでもない。
【００４０】
また、上記実施形態は、第１骨部材たる横桁材（トランス）７を第２骨部材たる防撓材（ロンジ）６がスロットを介して交差・貫通する部位での船体構造について述べたが、図１に示すように第１骨部材たる縦通桁材（ガーダー）１６と第２骨部材たる横桁材（トランス）７とが交差する部位の船体構造であっても適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
本願発明によれば、立て向き垂直の非視認のＶ巻き溶接がなくなり、下向き水平Ｖ巻き溶接に変更できる結果、また、下向き水平Ｖ巻き溶接によって、重力による溶融金属の垂れ現象も回避できる結果、溶接品質を向上させることができる。これに伴い、カラープレート下縁と桁材ラップ部の溶接乗り移り部に発生し易く、亀裂派生の起点となり易い角落ち（ノッチ）の発生も防止できる。
【００４２】
特に、ロンジがトランス等の桁材をスロットを介して貫通する部位の船体構造では、▲１▼桁材又はカラープレートのスキンプレートに対する溶接が、立て向き垂直の非視認のＶ巻き溶接から、下向き水平Ｖ巻き溶接に変更できる結果、溶接品質を格段に向上させることが可能となる。また、この下向き水平Ｖ巻き溶接によって、重力による溶融金属の垂れ現象も回避でき、溶接品質を向上できる。また、角落ち（ノッチ）の発生も防止できる。▲２▼更には、切欠形状による応力集中部と溶接ビードによる応力集中部とが分離できるので、ホットスポット応力を格段に下げることができる結果、より一層の疲労強度の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二重底構造をもつ船体中央部の構造であって、ロンジ（子骨材）の桁材貫通部及び桁材同志の交差部の船体構造（左舷の一部を示す）の横断面図である。
【図２】船底外板に溶接されたロンジが桁材を貫通する部位の拡大図である。
【図３】船底外板に溶接されたロンジが桁材を貫通する部位の他の実施形態に係る拡大図であり、（ａ）はドレン開孔ないしエア抜き開孔を略半円形状に形成した場合、（ｂ）は略楕円状に形成した場合の図である。
【図４】従来技術を説明するための図であって、船底外板に溶接されたロンジが桁材を貫通する部位の拡大図である。
【符号の説明】
１…船側外板（スキンプレート）
２…船底外板（スキンプレート）
３、４…内底板（スキンプレート）
５…船体中心線
６…ロンジ
６ａ…ロンジフェース
６ｂ…ロンジウエブ
７…桁材
７ａ…桁材耳部（ロンジと桁材との交差隅部）
８…ドレン開孔
８ａ…略矩形状の立ち上がり開孔
８ｂ…略半円形状の開孔
９…エア抜き開孔
１１…カラープレート
１６…ガーダー
１８（２８）…ドレン開孔
１９（２９）…エア抜き開孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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