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通信教育造船科講座 船殻設計

 事業名 小型造船技術講習
 団体名 日本小型船舶工業会 注目度注目度5


第1章総論
 
1.1 船体強度と船殻設計の関係
 
1.1.1 船殼の役割
 
船殻とは船体の外皮という意味で、船体を構造物としてみた場合の言葉である。船殻は外板構造(外板、肋骨、縦通材)、甲板構造(甲板、梁、甲板下縦桁)、船底構造(単底助板、内竜骨、桁板、二重底内底板)、船首構造(船首材、肘板)、船尾構造(船尾骨材、船尾助板)隔壁構造(隔壁板、防撓材、横桁)などと、これらを連結する肘板、梁柱などを総称する。上部構造(船楼、甲板室)も含む場合が多い。
船殼は、(1)水圧に対抗して外形を保ち、船に浮力を与え、(2)機関、艤装品の取付台となり、船に行動性と作業性を与え、(3)船員、旅客の住居となり、(4)貨物の格納場所となり、(5)推進・抵抗の面からは最適の水面下船型を維持し、(6)荒れ海の波からの力を受け止め、(7)長年月に亘ってその作用を維持する、というもっとも大切な役割をもっている。船殼に何らかの故障(破損)が起これば、浸水、転覆、船体切断、沈没の事故のもととなり、直接に船の安全が脅かされるから、政府は船舶安全法を制定し、第一番に船体の安全性を要求している。(第2条1項1号ならびに関係諸規則)
上に説明した船殻の役割を要約してみると、船の形を維持すること(波にもまれたときにひずんだり、ゆがんだりしないこと。剛性という)、外力を受けて破損しないこと(荷物などからの静的な力、波の繰り返し力と瞬間的な衝撃力に対して。強度という)、さらに機関、艤装品の取付座となるための局部的な強さと、長年月良い状態を維持できる耐久性となる。すなわち破損しない(強度)、変形がごく少ない(剛性)が船殼に要求され、耐久性については、鋼材の性質と塗装(防食処理)に関連して要求される。
 
1.1.2 船体強度とは
 
船体強度とは造船学(船舶工学)の一分野であって、船体強弱学または船体構造力学ともよばれ、材料力学(材料の強度、構造要素の強度)および構造力学(構造の強度と剛性)を船体に応用し、船体に特有な構造について、外力のかかり方、各部材に生ずる応力、材料の必要強度、各種接合部(継手・固着)の強度などを研究する学問である。船体振動がこれに含まれることがある。(この指導書では扱わない)船体強度の基礎となるものは、複雑な形をしている船体に波、荷物などからの外力のかかった場合に各部分にどのような応力が生ずるかの計算(強度計算)と、鋼材その他の材料がこの応力に耐え得るかどうかの判定(材料強度、安全率)である。またある場合にはこれらの理論的計算が妥当かどうかを試すために、模型または実船について応力、変形などを測定する実験を行なうことがある。最近、電子計算機技術の発達に
 
 
 

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