(57)【要約】【課題】  本発明は、疲労強度を向上させたカラープレートを備えた船体構造を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかる船体構造は、外板１の内側に溶接されるトランス３と、トランス３の外板１との接合部に形成されたスロット１３に挿通され、外板１とトランス３とに溶接されるロンジ５と、外板１、トランス３、およびロンジ５のウェブ９に溶接されてスロット１３を部分的に塞ぐカラープレート１９と、を備えた船体構造において、カラープレート１９のロンジ５と外板１とに接合される角部に切欠２５を設け、切欠２５のロンジ５側を、外板１から離れる方向に進展する滑らかな曲線で形成されたソフト形状としたことを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外板の内側に溶接されるトランスと、
同トランスの前記外板との接合部に形成されたスロットに挿通され、前記外板と前記トランスとに溶接されるロンジと、
前記外板、前記トランス、および前記ロンジのウェブに溶接されて前記スロットを部分的に塞ぐカラープレートと、を備えた船体構造において、
前記カラープレートの前記ロンジと前記外板とに接合される角部に切欠を設け、
同切欠の前記ロンジ側を、前記外板から離れる方向に進展する滑らかな曲線で形成されたソフト形状としたことを特徴とする船体構造。
【請求項２】
前記カラープレートが、タンクの船底部分に備えられたことを特徴とする請求項１に記載の船体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船体を構成する外板は、船体の長さ方向に縦通する多数のロンジと、横断面に沿って配置されたトランスとで補強されている。トランスには、ロンジが挿通されるスロットが設けられている。このスロットの部分は外板に接合されないため、その分船体構造の強度は低下する。したがって、外板にかかる荷重が厳しいところ、例えば、船底外板等の下部外板では、スロットを部分的に塞ぐようにロンジとトランスとに溶接されるカラープレートが補強のために設置されている。
このカラープレートを設置した船体構造の一つとして、特許文献１に示すものが提案されている。これは、位置決め用に上下に突起部を有した略長方形のカラープレートを、トランス、ロンジおよび外板に溶接にて接合している。
【０００３】
【特許文献１】実開平６−８１８４号公報（段落［０００８］〜［００１１］，及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カラープレートにかかる応力を解析したところロンジとの間で大きなせん断力が作用することが判明した。しかしながら、特許文献１に示すものは、カラープレートに特段の応力緩和のための構造が設けられていないので、カラープレートの突起部とトランスとの中間部あたりに応力集中が起こる可能性が大きいという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、疲労強度を向上させたカラープレートを備えた船体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる船体構造は、外板の内側に溶接されるトランスと、同トランスの前記外板との接合部に形成されたスロットに挿通され、前記外板と前記トランスとに溶接されるロンジと、前記外板、前記トランス、および前記ロンジのウェブに溶接されて前記スロットを部分的に塞ぐカラープレートと、を備えた船体構造において、前記カラープレートの前記ロンジと前記外板とに接合される角部に切欠を設け、同切欠の前記ロンジ側を、前記外板から離れる方向に進展する滑らかな曲線で形成されたソフト形状としたことを特徴とする。
【０００７】
このように、カラープレートにおけるロンジとの接合部の外板側に切欠を設け、かつ切欠のロンジ側をソフト形状としたので、外板に掛かる水圧等によりロンジとの間に発生するせん断力による応力集中を、この切欠が滑らかに緩和する。そのため、カラープレートのロンジとの接合部に、応力集中が生じないので、疲労強度が向上する。同部の疲労強度が向上するので、船体構造全体の疲労寿命に対する信頼性が向上する。
【０００８】
また、本発明にかかる船体構造は、前記カラープレートが、タンクの船底部分に備えられたことを特徴とする。
【０００９】
切欠は、ロンジ側が外板から離れる方向に形成されているので、面積が大きくなる。しかも、切欠は外板に隣接して設けられている。本発明では、このカラープレートをタンクの船底部分に、例えばウォーターバラストタンクに備えているので、切欠は、効率的な排水性を有するドレインホールとして機能する。したがって、従来所望の排水時間を確保するために、トランスや、カラープレートに設けた追加のドレインホールを大幅に減少させるあるいは無くすことができるので、その分加工工数が減少して、船体建造コストが減少する。
【発明の効果】
【００１０】
カラープレートにおけるロンジとの接合部の外板側に切欠を設け、かつ切欠のロンジ側をソフト形状としたので、カラープレートのロンジとの接合部における疲労強度が向上する。同部の疲労強度が向上するので、船体構造全体の疲労寿命に対する信頼性が向上する。
【００１１】
面積の大きな切欠を有するカラープレートをタンクの船底部分に備えているので、従来所望の排水時間を確保するために、トランスや、カラープレートに設けた追加のドレインホールを大幅に減少させるあるいは無くすことができる。したがって、その分加工工数が減少して、船体建造コストが減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。
図１は、本実施形態にかかる船体構造を適用したタンカーの中央部横断面の一部を示す断面図である。
【００１３】
タンカーの船体構造は、船体形状を構成する外板１と、外板１に船体の長手方向に対して垂直に取り付けられたトランス３と、が組合されて構成されている。
外板１の内面には、多数のロンジ５が船体の長手方向に縦通して取り付けられている。ロンジ５と、トランス３とによって、外板１の強度が確保されている。
【００１４】
トランス３の片面には、ウェブスチフナ７が、ロンジ５に対応する位置に、ロンジ５の高さ方向に延在して取り付けられている。ウェブスチフナ７の一端は、ロンジ５に接合されている。ウェブスチフナ７は、トランス３を補強している。
【００１５】
図２は、外板１とトランス３との接合部の一部を拡大して示す部分正面図である。図２は、船底部のウォーターバラストタンクの部分を示している。そのため、外板１は、船底外板と、トランス３は、ボトムトランスと、ロンジ５は、ボトムロンジと称されている。
【００１６】
ロンジ５は、細長い長方形状のウェブ９とウェブ９の１長辺に直交して取り付けられたフェイス１１とで構成されている。ロンジ５の横断面はＴ字形をしている。Ｔ字形の下部を構成するウェブ９の下端が、外板１に溶接にて固定されている。
【００１７】
トランス３の外板１側端には、ロンジ５が挿通するスロット１３が設けられている。トランス３の外板１側端部は外板１に溶接にて固定されている。スロット１３の高さ方向中間部分には、内側へ突出した突出部１５がある。突出部１５の先端はロンジ５のウェブ９に溶接されている。突出部１５の下端は、上に凸な円弧状にえぐられており、ソフト形状を形成している。突出部１５の下方に、外板１、トランス３およびロンジ５にて穴１７が形成される。穴１７は、ロンジ５を外板１に溶接した溶接ビードを避ける役割を果たす、いわゆるスカラップを構成している。
【００１８】
カラープレート１９は、全体的に略長方形で、ロンジ５側の上下角部が切り欠かれた形状をしている。カラープレート１９は、切り欠き残された下辺２１を外板１に当接させ、一端をウェブ９に当接させた状態で、片面がトランス３に接するように配置されている。そして、下辺２１が外板１に、ロンジ側の辺２３がロンジ５のウェブ９にそれぞれ溶接されて固定されている。そして、トランス３と重ね合わされた部分も溶接されている。
【００１９】
カラープレート１９におけるロンジ５側の下側角部に設けられた切欠２５は、略長方形で、上辺のトランス３側角部が、四分の一円を構成する形状をしている。そして、上辺のロンジ５側切欠角部２７は、辺２３の下端に若干の水平部分を形成され、水平部分の内側端から上に向けて滑らかな曲線で上辺に接続する形状に形成されている。すなわち、いわゆるソフトトウと称されるソフト形状が形成されている。
切欠２５は、ロンジ５を外板１に溶接した溶接ビードを避ける役割を果たす、いわゆるスカラップを構成している。
【００２０】
本実施形態の船体構造の製造工程について、図３および図４により説明する。
船体は、多数に分割されたブロックを工場で製造し、これらブロックを組合せて接合することで建造される。図３および図４は、このブロックを製造する工程の一部を示している。
【００２１】
まず、外板１にロンジ５を溶接により固定する。次いで、トランス３をクレーンにより搬入して、スロット１３がロンジ５のフェイス１１を避ける位置にして、トランス３を降ろす。そして、トランス３を左方に移動して、図３に示すように突出部１５をロンジ５のウェブ９に当接させる。
この状態で、トランス３の下端部を外板１に溶接して固定する。また、突出部１５をロンジ５のウェブ９に溶接して固定する。
【００２２】
ついで、カラープレート１９を搬入する。この時、下辺２１を外板１に当接させて、上下方向の位置決めを行いつつ、辺２３がロンジ５のウェブ９に当接するように配置する。
この状態で、下辺２１を外板１に溶接し、辺２３をウェブ９に溶接する。また、トランス３との重畳部を溶接して、トランス３に固定する。
【００２３】
以上説明した本実施形態にかかる船体構造の動作について説明する。
外板１は、水圧等の大きな圧力を受ける。この大きな圧力がロンジ９を介してカラープレート１９に伝達される。解析したところ、この部分に大きなせん断力が作用することが判明した。
【００２４】
この大きなせん断力による応力集中が、切欠２５の切欠角部２７に形成された滑らかな曲線部分によって緩和される。
なお、ロンジ５からトランス３へ伝達される応力は、突出部１５の下端に形成されたソフト形状により緩和される。
【００２５】
このように、ロンジ５から伝達されるカラープレート１９にかかる応力が緩和されると、カラープレート１９にかかる応力の大きさが低減されることになる。そして、かかる応力が低減されると、疲労寿命が長くなる。言い換えると、疲労強度が向上することになる。
【００２６】
また、切欠２５の上辺は、辺２３の下端より上方に形成されており、かつ、下辺２１は位置決めが行える程度の長さを有していればよいので、結果として切欠２５は大きな開口面積を確保している。
そして、切欠２５および穴１７は共にバラストタンク壁を構成するトランス３を貫通してバラストタンクの空間を連通している。したがって、バラストタンクから排水する場合に、ドレインホールとして機能する。
前記したとおり、切欠２５は、大きな面積を有しているので、ドレインの通過量が大きくなる。言い換えると、排水性が良好である。
【００２７】
したがって、従来所望の排水時間を確保するために、トランス３やカラープレート１９に設けていた追加のドレインホールを大幅に減少させる、あるいは無くすことができる。そのため、これらのドレインホールを加工する工数が大幅に低減されるので、建造コストが減少する。
【００２８】
以下、本実施形態にかかる船体構造の作用・効果について説明する。
このように、カラープレート１９におけるロンジ５との接合部の外板１側に切欠２５を設け、かつ切欠２５のロンジ５側の切欠角部２７をソフト形状としたので、外板１に掛かる水圧等によりロンジ５との間に発生するせん断力による応力集中を、この切欠角部２７が滑らかに緩和する。そのため、カラープレート１９のロンジ５との接合部に、応力集中が生じないので、疲労強度が向上する。同部の疲労強度が向上するので、船体構造全体の疲労寿命に対する信頼性が向上する。
【００２９】
また、切欠２５は、ロンジ５側が外板１から離れる方向に形成されているので、面積が大きくなる。しかも、切欠２５は外板１に隣接して設けられている。したがって、切欠２５は、効率的な排水性を有するドレインホールとして機能する。したがって、従来所望の排水時間を確保するために、トランス３や、カラープレート１９に設けた追加のドレインホールを大幅に減少させるあるいは無くすことができるので、その分加工工数が減少して、船体建造コストが減少する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる船体構造を適用したタンカーの中央部横断面の一部を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の外板１とトランス３との接合部の一部を拡大して示す部分正面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる船体構造を製造工程の一部を示す部分正面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる船体構造を製造工程の一部を示す部分正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  外板
３  トランス
５  ロンジ
９  ウェブ
１３  スロット
１９  カラープレート
２５  切欠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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