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Nov 15, 2023

船舶のフレームを理解する

Sappiamo tutti che i vasi sanguigni sono costituiti da una complessa rete indurita.

船舶は、さまざまな原因から来るさまざまなモードの荷重に耐えるために、補強部材の複雑な網目構造で構成されていることは誰もが知っています。 補強材には、構造強化の要件を満たすためにさまざまな方向に向けられた複数のタイプ、構造、サイズ、構成があります。

補強材は、デッキプレートおよび船底シェルプレートの船体を縦方向に横切る縦材、またはプレートと隣接する側面補強材を接続するブラケットまで多岐にわたります。

広い意味では、ほとんどの補強部材は、船の長さに沿って配向または整列された縦方向、または船の幅または周囲に沿って配向された横方向に分類されます。

これらは、全体的および局所的な意味での縦方向または横方向の荷重に耐えるためのものです。 縦方向の荷重と言えば、これらは縦方向の影響に関係するものです。 横荷重は、構造に横方向の影響を与える荷重です。

地球規模で見ると、縦方向の荷重には主に曲げや曲げたわみなどの影響が含まれますが、横方向の荷重にはラッキングやねじれなどの影響が生じます。 局所的なスケールでは、応力は特定の領域またはエリアに作用する可能性がある多次元応力であり、依然として構造にかなりの量の荷重の影響を及ぼします。

あらゆる実用的な目的において、船舶では、船底および甲板の縦材、ガーダー、およびストリンガー（側面に沿って縦方向に走る部材）が、縦方向の強化のための主要な補強部材である。

横材には、梁、横桁、床、枠等が含まれます。 フレームは船体の周囲に沿って接続された部材の組み合わせであり、全体として外殻板を横方向に強化します。

では、これについてさらに徹底的に議論してみましょう。 標準的な容器があり、その横断面の 1 つを調べたとします。

横材と縦材の両方が見えます。 すでに述べたように、縦材は縦方向に延びる補強材であり、主にデッキと底部の縦材、桁（より高い寸法の）または縦桁（側板に沿って延びる）が含まれます。

ウェブやフランジを含むこれらの部材の断面を見ることができます。

目次

横メンバーとは何ですか？ これらの部材は船体セクションの周囲に沿って横方向に延びています。 縦方向のメンバーとは異なり、関心のあるビューでこれらすべてのメンバーのスパンを確認できます。

たとえば、デッキでは、左右に走るデッキビームによって横方向に補強されていることがわかります。 甲板の下には、サイドシェルに接続された垂直補強部材があり、ビルジの曲がり角近くにブラケットが続き、底部領域に沿って横に延びて底部シェルプレートを補強する横方向部材に接続されています。

これらの部材のこの接続全体は、総称してフレームとして知られています。 平たく言えば、胸郭を構成し、心臓と肺を包み込む肋骨として視覚化できます。

同様に、船体の全スパンに沿って一定の間隔で繰り返されるこれらのフレームは船舶の胸郭を形成し、船体の構造を横方向に強化し、横方向に支持するのに役立ちます。

最下部の横部材は、垂直板を切断して船底シェルに溶接し、メッキして船に沿って走行させます。 これらはフロアとして知られています。

床には無垢床、板床、ブラケット床の3種類があります。

名前が示すように、無垢床は、開口部や隙間のない連続した固体の板です。 これらは水密および油密であり、機械やエンジンルーム領域などの負荷が頻繁に発生する場所、またはタンクのように水密または油密が要求される場所で使用されます。

プレート床には、主に不必要な重量を軽減し、必要に応じて燃料、潤滑油、水などの液体を自由に通過させるために使用される開口部があります。 ブラケットフロアには大きな開口部があり、主に端に取り付けられたブラケットで構成されています。 強度の要求が低い領域に使用されます。

したがって、フロアは本質的に、ビルジ ストレーキから両側のキールまで延びるフレームの下部コンポーネントです。 最底部または外側のシェルプレートを補強するだけでなく、内側の底部プレート（二重底構造の場合）やタンクの境界または機械の基礎を支えるための基礎としても機能します。

床のタイプは、要件と、考慮すべき特定の領域における荷重係数に基づいて選択されます。 床の深さも強度要件に応じて決定されます。

サイドシェルに溶接され垂直に走るフレームの上部はサイドフレームとも呼ばれます。 タンクの構造では、タンクまたは船倉領域に関連するサイド フレームの部分は保持フレームとしても知られ、このフレームの上部タンク境界より上の、メイン デッキ レベルまで続く部分はトゥイーンとして知られています。フレーム。

これらのサイドフレームは、主にバルブプレートまたは L ビームで構成されます。 これらのフレームの寸法は、配置領域と発生する可能性のある横方向荷重の推定範囲によって異なります。

これらは特別なタイプのフレームで、寸法がより重く、一般に奥行きと厚みがより大きくなります。 プレートウェブとフラットフェイスで構成されており、ウェブは従来のフレームよりもはるかに深いです。 これらは、あらゆる実用的な目的で、通常の 4 または 5 フレームごとに発生します。 それでも、構造剛性を高めるために、機械スペースや前方および後方領域などの高強度領域で発生率が高くなる可能性があります。

フレームは、あらゆる実用的な目的のために定期的に船の長さに沿って廃棄されます。 2 つの連続するフレーム間の距離はフレーム間隔として知られており、設計者によっていくつかの目的で考慮されます。 これは、要件にもよりますが、ほとんどの海上貨物船では少なくとも 600 mm 以上です。

ほとんどの船舶は、フレームのタイプ (縦方向と横方向) に基づいて分類されます。 縦フレームでは、横方向の部材よりも狭い間隔で配置された縦方向の部材が存在します。

これらは主に、曲げや柔軟性などの縦方向の影響がより顕著な、より長い船舶用です。 横フレーム システムには、縦方向部材間の間隔が広く、フレームの間隔がより狭く配置されています。 これらは、縦方向と比較して横方向および静水圧荷重がより顕著である短い船舶用です。

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Subhodeep は造船および海洋工学の卒業生です。 海洋構造の複雑さと目標に基づいた設計の側面に興味を持ち、この分野での共通の技術知識の共有と普及に専念しています。この分野は今まさに、かつての栄光に戻るために方向転換を必要としています。