ばら積貨物船及び二重船殻油タンカーのための 共通構造

ばら積貨物船及び二重船殻油タンカーのための
共通構造規則
Common Structural Rules for
Bulk Carriers & Double Hull Oil Tankers
説明会
2006 年 3 月 22 日
日本海運倶楽部 (東京)
2006 年 3 月 27 日
三井アーバンホテル福岡 (福岡)
2006 年 3 月 29 日
今治国際ホテル (今治)
財団法人 日本海事協会
ばら積貨物船及び二重船殻油タンカーのための
共通構造規則（CSR） 説明会
東京会場1 2006 年 3 月 22 日
今治会場 3 2006 年 3 月 29 日
プログラム
13：30
開会挨拶
13：35
共通構造規則（CSR）の背景及び全般的説明
14：05
共通構造規則の概要
14：55
試計算結果
15：25
休憩
15：40
CSR 対応ソフトウェア
16：20
質疑応答
16：45
閉会挨拶
1
3
日本海運倶楽部（海運ﾋﾞﾙ 2 階大ﾎｰﾙ）
今治国際ホテル（真珠の間）
東京都千代田区平河町 2-6-4
愛媛県今治市旭町 2-3-4
Tel.: 03-3264-1825
Tel.: 0898-36-1111
ばら積貨物船及び二重船殻油タンカーのための
共通構造規則（CSR） 説明会
福岡会場2 2006 年 3 月 27 日
プログラム
13：00
開会挨拶
13：05
共通構造規則（CSR）の背景及び全般的説明
13：35
共通構造規則の概要
14：25
試計算結果
14：55
休憩
15：10
CSR 対応ソフトウェア
15：50
質疑応答
16：15
閉会挨拶
2
三井ｱｰﾊﾞﾝﾎﾃﾙ福岡(三井ﾎｰﾙ４階 A・B)
福岡県福岡市博多区博多駅前 2-8-15 Tel.: 092-451-5111
共通構造規則（CSR）の背景
と
全体的概要
ばら積貨物船及び二重船殻油タンカー
共通構造規則
Common Structural Rules (CSR) for
Oil Tankers & Bulk Carriers
ClassNK
共通構造規則（CSR)の背景と全体的説明
¾規則開発の背景及び目的
¾開発経緯
¾IMO Goal-Based Standard (GBS)との関係
¾両規則間の調和及び両規則の保守
¾両規則に共通な考え方及び規定
¾鋼船規則への取り入れ
1
IACS CSR – 規則開発の背景
重大海難・海洋汚染事故の発生
IMO/IACS批判と信頼性低下
►► 安全で環境保護に適した船舶
(Robust/Reliable Ships)
►► 使用目的に適した船舶 (Fit for purpose)
►► 使用しやすい船舶 (User(User-friendly) - 運航,
運航, 保守,
保守, 検査
信頼性回復
規則強化・新しい規則の開発
規則開発の目的（1）
IACS （10船級協会）独自の構造規則
各船級協会独自の経験、研究開発に基づき開発したもの
条約などの構造要件
縦強度、鋼材の使用等必要最小限度のＩＡＣＳ統一規則
同一設計の船舶でも適用する船級規則により異なる部材
寸法となる。
船級協会間の構造寸法の共通化
共通構造
規則作成
タンカーとばら積貨物船規則は、少なくとも既存のどの船級協会規則
よりも業界の要望に応え、かつ、認知されるものとする。
多くの船級の研究開発成果及び経験を１規則に取り込む。
2
規則開発の目的（2）
透明性・説明性のある規則の作成及び提供
規則開発過程において、規則案の開示、業界への説明、業界
からの要望などを反映
技術的背景及び試計算結果の提示
IMOが開発しているGoal-based Standard(ＧＢＳ)
の目的及び機能要件に合致した規則提供
IMO GBS Tier 4に位置づけられる。
規則開発経緯 (1)
2003年12月にIACS理事会は2つのPilot Projectを
承認
JTP : Joint Tanker Project
z LRS, ABS & DNV
z Complete Set of Structural Rules for Double
Hull Oil Tankers
z Length greater than or equal to 150m
JBP : Joint Bulker Project
z BV, CCS, GL, KR, NK, RINA & RS
z Complete set of Structural Rules for SSS and
DSS Bulk Carriers
z Length greater than or equal to 90m
3
規則開発経緯 (2)
2004.07
(2004.09)
2004.12
2005.02
2005.04
2005.06
第1次規則案公表
規則案説明（東京、福岡、今治を含む主要都市）
第1次規則案に対するコメント
JBP/JTP&SAJ/JSA合同会議
第2次規則案公表
IACS CEO/C51理事会
採択及び施行スケジュールの採択
2005.09
JBP/JTP&SAJ/JSA合同会議
第2次規則案に対するコメント
2005.12
2005.12
最終案公表及び理事会に提出
IACS C52理事会で採択(14日)
2006.04 施行
IMO GBS との関係(1)
Goal Based-Standards (GBS)
構造損傷に関わる重大事故、海洋汚染事故を契機に、船体構
造の安全性強化、環境への配慮などを目的に、ＩＭＯとして策
定する構造規則で、安全目標などを定める規則である。
2004年～2010年迄のＩＭＯにおける長期作業
IMOでの審議経緯
MSC78（2004.05) ＧＢＳの枠組みに関する審議、ＷＧ設置
MSC79（2004.12) ＷＧにて審議
MSC80（2005.05) ＷＧにて審議、枠組みについて合意
ＣＧを設置
4
IMO GBS との関係(2)
5層構造の新規則体系
Tier I
Goals
Functional
Tier II
Requirements
Tier III
Tier IV
Tier V
IMO
Draft text
discussed
at MSC80
IMO
Verification and
Acceptance Criteria
IMO
IACS
ACS CSR for
(To be
developed)
IACS
Tankers & Bulk Carriers
Industry Standards,
Practices and Quality System
INDUSTORY
両規則間の調和(1)
2つの規則の開発経緯・背景の違い
- タンカー折損・沈没事故による油汚染と批判
- BC安全強化策と二重船側構造要求
BC安全強化策と二重船側構造要求
- 各船級規則概念・考え方、計算手法の相違、等々
、等々
主要技術要素の違い
業界批判！
両規則調和のための検討
(RPE
⇒
AHG/RTH⇒ SGI)
5
両規則間の調和(2)
最終寸法に強い影響を及ぼす以下の項目は調和作業完了
(1)
(2)
(3)
(4)
腐食予備厚(0.5ｍｍ単位に切り上げ）
計算端数処理法(要求ﾈｯﾄ寸法の小数点第1位を2捨3入）
波浪荷重（斜波及びせん断力(IACS UR S11と同じ）)
縦曲げ最終強度(許容静水中縦曲げモーメントを使用する場合、波浪縦
曲げモーメントの部分安全係数1.2)
(5) 縦曲げに関わる座屈強度評価(ﾊﾞﾙｶｰ規則に整合）
(6) 直接強度計算(計算チェック）
長期作業:
長期作業 採択後に調和を図る項目
(a) 波浪荷重
(b) 疲労強度評価
(c) 直接強度計算手法 (FEA)
(d) FEAに基づく座屈強度評価
長期調和作業は、IACS Hull Panelのもとで数年かけて作業を行う。
両規則の保守（2006年4月1日以降）
• 2006年4月を目途にIACS Hull Panelの下に油タンカー及び
ばら積貨物船CSR用の２つの保守チームを設置することを
検討中。
• CSR保守は、以下の①～③の事項について
①CSRの共通解釈
②改正（初期不具合対応を含む）
③業界コメントの処理（Q&A)
迅速な対応を目指し、少人数の専任チームにより実施。
• 上記①～③は、IACS内部で統一データベースを活用して、
迅速、かつ、整合性があり、効率的な処理を行う。
• 上記①～③で確定した内容はIACSの（専用）ウェブサイト
を通じて外部から随時参照できるシステムを構築する予定。
6
NKの取り組み
合理性と透明性を有した船体構造基準の開発
（鋼船規則C編の船体構造規則の見直し）
荷重推定
腐食予備厚
強度評価手法
疲労強度評価手法、等
損傷データ
板厚計測データ
実験、実船計測
試計算、等々
船体構造強度評価のための技術指針(1999)
タンカー（2001）、ばら積貨物船（2002）及びコンテナ運搬船
(2003）の構造強度に関するガイドライン
船級符号への付記
PS-DA (PrimeShip Direct Assessment）
PS-FA (PrimeShip Fatigue Assessment)
荷重、腐食予備厚、直接強度計
算、疲労強度評価、等
CSR（バルカー）策定に貢献
両規則に共通の考え方及び規定
IMO GBSの機能要求に対応
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
環境条件
貨物積載能力及び運航要件
構造強度
建造品質
腐食対策
疲労寿命
検査及び修理のための安全交通
就航中の船舶の構造評価
ＳＯＬＡＳ，ＩＬＬＣ，ＭＡＲＰＯＬ等の条約の遵守
IACS統一規則(UR)との整合及び取り入れ
7
適用及び船級付記符号
タンカー規則：Lが150ｍ以上の二重船殻油タンカー
バルカー規則：Lが90ｍ以上のバルカー＊
*ﾄｯﾌﾟｻｲﾄﾞﾀﾝｸ及びビルジホッパタンクを備える船舶
2006年４月１日以降建造契約される船舶
規則に適合するタンカー及びばら積貨物船には、船級符号に
“ＣＳＲ”を付記
1．ＧＢＳと一致する設計寿命及び疲労寿命（２５年）
及び海象条件（北大西洋運航）の適用
2．最終強度評価等高度強度評価手法の導入
3．ネット寸法手法（想定腐食後の強度評価）の導入
環境条件等
タンカー規則 第7節3
バルカー規則 第4章2節及び3節
• 運航海域 : 北大西洋
• 設計寿命及び疲労寿命 : 25 年
• 強度評価に対する荷重 :
超過確率10-8レベルの極限値
現行規則においては、船体梁強度（縦強度）のみ、上記環境条件に
基づく荷重に対応している。
船体運動及び動揺加速度
ハルガーダー荷重（波浪縦曲げモーメント、波浪せん
断力及び波浪水平曲げモーメント）
波浪曲げモーメント及び波浪せん断力は、IACS UR S11
（現行規則）と同じ
8
タンカー規則6節１
使用材料等
バルカー規則3章1節
材料及び溶接材料 ： IACS UR Ws
材料係数ｋ ： IACS UR S4 HT40は、0.68
鋼材の使用区分 ： IACS UR S6
バルカー規則： SOLAS XII章 6.5.3規則対応
倉内肋骨下部肘板及び当該箇所の外板をD/DH級鋼以上の
鋼材を要求
タンカー規則6節5
溶接
バルカー規則11章2節
完全溶け込み溶接の適用及び隅肉脚長等現行規則の一部修正
タンカー規則6節5
建造品質
バルカー規則11章1節
IACS Recommendation No.47 又は認知された品質基
準（ＪＳＱＳ等）による。
タンカー規則第2節4 & 5
強度評価手法
バルカー規則第3章4節
限界状態評価手法の導入
損傷状態（限界状態）に対応する荷重シナリオを組合せ、
構造強度を評価する手法
終局限界状態(ULS)
想定される最大荷重に対し構造が崩壊しない状態（構造の終局強度
に達しない状態）
使用限界状態(SLS)
使用中に想定される荷重に対し構造的機能が喪失しない状態（構造
が塑性しない状態）
事故限界状態(ALS)
想定される事故、浸水した状態に対し構造が崩壊しない状態（構造
の終局強度に達しない状態）
疲労限界状態(FLS)
想定される繰り返し荷重に対し疲労損傷が生じない状態
9
局部強度
タンカー規則第8節2-6、バルカー規則第6章
荷重
板部材 塑性理論に基づく板厚算式
縦曲げによる軸力を考慮
軸力
防撓材 梁理論に基づく曲げ強度及び
せん断強度算式
縦曲げによる軸力を考慮
桁部材 梁理論に基づく曲げ強度（タンカー
規則）及びせん断強度算式
Lが150m未満のばら積貨物船：規則算式
防撓材
軸力
Lが150ｍ以上のばら積貨物船：直接強度計算による。
タンカー規則では、直接強度計算の結果により算式要求値の
85%まで軽減できる。
全体強度
貨物倉又は貨物区域を含む広範囲の構造に対
し、有限要素法による直接強度計算（ＦＥＡ）によ
り評価
タンカー規則第2節5.4
縦強度
バルカー規則第3章4節
ネット寸法に基づき現行規則を修正
IACS UR S7(現行規則) の中央部の最小断面２
次モーメント及び最小断面係数
許容応力 IACS UR S11(現行規則）
× 0.9
÷ 0.9
(曲げ：190N/mm2、せん断：120N/mm2)
座屈強度評価（ｔCAを考慮、DINの評価式）
Sention modulus (DH Tanker and SSS BC)
1.000
0.900
10
SSS Cape
BC(Bottom)
SSS Cape
BC(Deck)
SSS P-max
BC(Bottom)
SSS P-max
BC(Deck)
SSS Handy
BC(Bottom)
SSS Handy
BC(Deck)
DH Afra
Tanker(Bottom)
DH Afra
Tanker(Deck)
DH
VLCC(Bottom)
0.800
DH
VLCC(Deck)
0.5tc(腐食予
備厚）控除後の
断面係数は、縦
強度上の衰耗限
度とほぼ同値
縦曲げ最終強度
船体構造にとって最も致命的な損傷であ
る船体梁の折損を制御する意味で最も重
要な強度評価項目
部分安全係数手法の導入
γ S M S + γ W MW ≤ M U γ
MS
MW
静水中縦曲げモーメント
波浪縦曲げモーメント
MU
縦曲げ最終耐荷容量
γS
γW
γR
R
Msに対する部分安全係数で、1.0とする。
Mwに対する部分安全係数で、荷重に対する不確定要素を考慮した
もの。Msを許容値とする場合1.2（共通）、LM最大値とする場合、
1.3（タンカー）とする。
縦曲げ最終耐荷容量に対する部分安全係数で、使用材料、強度モ
デル等の不確定性を考慮し、1.1とする。
防食対策(1)
腐食予備厚＝衰耗限度（切替基準）
設計時
Coating
腐食予備厚
就航中
計測板厚が、この範囲
になると毎年の板厚計
測又は再塗装が必要
Coating
衰耗限度
就航中の想定
される衰耗量
検査間隔2.5年
で想定される腐
食量（0.5 mm)
要求ネット寸法
就航中の想定荷
重に耐えるため
に必要な寸法
切替が要求
される板厚
腐食予備厚 ： 構造部材が曝される片面の腐食環境に応じ設定
11
タンカー規則第2節4.3.4
ネット寸法手法
バルカー規則第3章2節
Local ： 板部材
Owner’s
Extra
t gross
_ req
= t net
_ req
+ t CA
Local : 防撓材
tnet _ req = t gross_ off − tCA
Corrosion
Addition
Global応力
Global応力 ： 縦強度、直接計算
tnet _ req = tgross_ off − 0.5tCA
限界座屈応力
Required
Net
Thickness
Offered
gross
Thickness
tnet _ req = tgross_ off − tCA
疲労評価
tnet _ req = t gross _ off − 0.5tCA
タンカー規則における疲労評価では、ハルガー
ダー応力、FEAでの評価位置以外は、0.25tCA
を控除
タンカー規則第6節3
腐食予備厚
バルカー規則第3章3節
•60万点に及ぶ板厚計測データ
•確率論に基づく科学的な腐食進行モデル
•腐食環境要因の分析
¾適用規則（MARPOL条約）
¾塗装要件（バラストタンク、貨物倉内）
¾構造部材の位置、船のサイズなど
設計寿命25
年において鋼材切替量を
設計寿命25年において鋼材切替量を
最小化するような確率レベルを考慮
25年95％確率レベルの腐食推定量
（平均値＋２標準偏差）相当
12
腐食予備厚 CSR (NK)
赤字は、CSR要求値、括弧内数値は、NK規則、防撓材の数値は、断面係数算式におけ
る腐食に対する余裕分を示す。
*岸壁接触箇所
上甲板4.0mm (4.0mm)
舷側厚板3.5mm (3.0mm)
甲板横桁ウェブ
4.0mm （3.5mm）
縦通隔壁4.0mm (3.5mm)
甲板下3ｍ迄
船側外板
3.5mm*
（3.0mm)
水平桁及び横桁
4.0mm (2.5mm)
甲板横桁面材
4.0mm （3.5mm）
縦通肋骨4.0mm (32%)
横隔壁4.0mm (3.5mm)
内殻板3.0mm (3.5mm）
船側縦通肋骨4.0mm (20％)
内殻板4.0mm (3.5mm）
縦通隔壁及び横隔壁
2.5mm (3.5mm)
ホッパ斜板
3.0mm (3.5mm)
水平桁及び横桁
3.0mm (2.5mm)
隔壁横桁ウェブ 2.5mm (3.5mm)
縦通肋骨2.5mm (32％) 隔壁横桁面材 3.5mm (3.5mm)
船側外板
3.0mm
（3.0mm)
内底板 4.0mm (3.5mm)
船底外板及びビルジ外板
3.0mm (3.0mm)
船側縦通肋骨3.0mm (20％)
トランスリング面材
3.5mm (2.5mm)
縦通肋骨 3.0mm (20%)
桁板及び肋板 3.0mm (2.5mm）
トランスリングウェブ
3.0mm (2.5mm)
腐食予備厚 CSR(NK) （BCBC-A 及び BCBC-B船）
＊満載喫水線からバラスト喫水線まで
クロスデッキ（上部スツール（空所））
3.0mm (2.5mm)
縦通肋骨4.0mm (20%)
トランスリング面材
4.5mm (2.5mm)
上甲板 4.0mm (2.5mm)
倉口縁材: 3.5mm (2.5mm)
舷側厚板
3.5mm (2.5mm)
船側外板（単船側）
3.5mm (2.5mm)
船側外板（二重船側）
3.0mm (2.5mm)
斜板 4.0m (2.5mm)
斜板 3.5mm (2.5mm) 上部スツール 4.0mm (3.5mm)
横隔壁上部 5.5mm (3.5mm)
Water Ballast
3m下方迄
トランスリングウェブ
4.0mm (2.5mm)
内殻板
4.0mm
横隔壁
(2.5mm) 6.5mm (3.5mm)
Water Ballast
＊＊ グラブ荷役を考慮
桁板及び肋板
3.0mm (2.5mm)
13
3.0mm (2.5mm)
倉内肋骨上部肘板及び
倉内肋骨 4.5mm (20％)
倉内肋骨下部肘板
5.0mm (20%)
船側外板（単船側）
下部スツール
4.0mm＊ (2.5mm) ホッパ斜板＊＊
6.5mm (3.5mm)
船側外板（二重船側） 5.5mm (5.0mm)
内底板＊＊
5.5mm (5.0mm)
3.5mm＊ (2.5mm)
船底外板及びビルジ外板 3.0mm (2.5mm)
桁材ウェブ（二重船側内）
肋骨（二重船側内）
3.0mm (20％)
トランスリング及び横桁i面材
3.5mm (2.5mm)
トランスリングウェブ
3.0mm (2.5mm)
縦通肋骨: 3.0mm (20%)
腐食予備厚 CSR(NK) （BC-C）
＊満載喫水線からバラスト喫水線まで
クロスデッキ（上部スツール（空所））
3.0mm (2.5mm)
縦通肋骨4.0mm (20%)
トランスリング面材
4.5mm (2.5mm)
上甲板 4.0mm (2.5mm)
倉口縁材: 2.5mm (2.5mm)
舷側厚板
3.5mm (2.5mm)
斜板 3.5m (2.5mm)
斜板 3.0mm (2.5mm) 上部スツール 3.0mm (3.5mm)
船側外板（単船側）
3.5mm (2.5mm)
船側外板（二重船側）
3.0mm (2.5mm)
横隔壁上部 2.5mm (3.5mm)
Water Ballast
3m下方迄
トランスリングウェブ
4.0mm (2.5mm)
内殻板
3.0mm
横隔壁
(2.5mm) 3.5mm (3.5mm)
桁材ウェブ（二重船側内）
3.0mm (2.5mm)
倉内肋骨上部肘板
2.5mm (20％)
倉内肋骨及び倉内肋骨下
部肘板 3.0mm (20%)
船側外板（単船側）
下部スツール
4.0mm＊ (2.5mm) ホッパ斜板＊＊
4.0mm (3.5mm)
船側外板（二重船側） 4.5mm (4.5mm)
内底板＊＊
4.5mm (4.5mm)
3.5mm＊ (2.5mm)
＊＊ 内張り省略
桁板及び肋板
3.0mm (2.5mm)
3.0mm (20％)
トランスリング及び横桁i面材
3.5mm (2.5mm)
トランスリングウェブ
3.0mm (2.5mm)
Water Ballast
船底外板及びビルジ外板 3.0mm (2.5mm)
肋骨（二重船側内）
縦通肋骨: 3.0mm (20%)
タンカー規則第6節2
防食対策(2)
バルカー規則第3章5節
塗装要件
塗装箇所、塗装仕様、電気防食を採用する場合の取り扱い
は現行規則とおり
塗装仕様基準がＩＭＯで採択された場合には、同基
準が採択された日以降建造契約される船舶にあって
は、同基準に従うことになる。
ばら積貨物船規則では、“Light Color”を強制化
14
タンカー規則第9節3
疲労寿命
バルカー規則第8章
• 疲労評価の条件 : 25年間の85％の期間北大西洋の航行。
（15％は、オフ、入渠、港内での荷役などの大洋航行していな
い期間とする。）
• 疲労評価は、線形被害則に基づく。
疲労評価における２つの応力評価手法
• 縦通防撓材と横桁部材との結合部における疲労評価にお
いて、簡易な梁理論に基づく縦通防撓材の応力評価手法。
• 有限要素法に基づく応力評価手法
評価対象箇所は、疲労損傷の生じ易い箇所
バルカー規則：ハッチコーナー部も評価対象箇所
検査及び修理のための安全交通等
SOLAS条約II-1章及びIACS
UI(統一解釈）191
タンカー規則第5節5
バルカー規則第2章2節
構造配置等
隔壁配置
衝突隔壁及び船尾隔壁の配置、水密
隔壁の数等は、現行規則とおり
タンカー規則第5節2
バルカー規則第2章1節
区画配置
コファダム、二重底、二重船殻の配
置、分離等は、現行規則とおり
15
タンカー規則第5節3&4
バルカー規則第2章2節
就航中の船舶の構造評価
タンカー規則 12節
バルカー規則 13章
構造評価
• 構造部材の局部に生じる腐食と構造部材に一様に
生じる全体腐食を明確に定義
• 局部強度部材の衰耗限度と船体梁のような全体強
度部材の衰耗限度
衰耗限度と腐食予備厚が直接的な関係にあり、衰耗限度に
関する情報も予め提出
鋼船規則への取り入れ
鋼船規則Ａ編
鋼船規則CSR-B編（ばら積貨物船のための共通構造規則）
及び鋼船規則CSR-T編（二重船殻油タンカーのための共通
構造規則）の適用規定を新設
鋼船規則CSR-B編又は鋼船規則CSR-T編に適合した船
舶には、船級付記符号“ＣＳＲ”を付与
鋼船規則CSR-B
編及び鋼船規則
ＣＳＲ-T編の新設
共通構造規則を取り入れ
16
共通構造規則（CSR）概要
ばら積貨物船及び二重船殻油タンカー
共通構造規則（CSR)概要
共通構造規則（CSR) 概要
¾共通構造規則が基づく基本理念
¾鋼船規則CSR-T編 二重船殻油タンカーのための
共通構造規則
¾鋼船規則CSR-B編 ばら積貨物船のための共通構
造規則
17
共通構造規則が基づく基本理念
規則に適合する二重船殻油タンカー及びばら積貨物船
には、船級符号に“ＣＳＲ”を付記
1．ＧＢＳと一致する設計寿命及び疲労寿命（２５年）
及び海象条件（北大西洋運航）の適用
強度評価に用いる荷重レベルの強化（特に、疲労強度評価）
設計寿命期間における腐食推定値に基づく腐食予備厚を設定
2．最終強度評価等高度強度評価手法の導入
従来の許容応力評価法に加え、損傷モードに対応した構造材の最終
耐荷能力（最終強度）に基づく強度評価手法を導入
3．ネット寸法手法（想定腐食後の強度評価）の導入
想定腐食後の強度を評価することにより、設計寿命期間において確保
すべき構造強度を明確にする手法を導入
荷重（波浪変動圧等）
現行規則
10-6レベル程度
荷重
荷重レベルの強化
CSR
10-８レベル
CSR
PmaxBCの船側防撓材の水圧
（ＬＷＬ,縦波）の例
現行規則 約80kN/m2
CSR 約100kN/m2
（横波は、更に強化）
現行規則
10-8レベルは、25
年極大値に相当
10-8
10-6
ばら積貨物船
縦波（追波）
向波
縦曲げ最大
超過確率レベル
横波
横波
横揺最大
船側水圧最大
追波
縦曲げ最大
タンカー
縦波（追波）
応答解析
に基づき、
より詳細な
荷重ケー
スを考慮
縦波
縦曲げ最大
18
横波
斜波
ネット寸法手法
25年後の腐食衰耗状態の構造強度を評価
CSR
現行規則
腐食予備厚α≠衰耗限度β
腐食予備厚α＝衰耗限度β
腐食予備厚α：平均的な衰耗量
腐食予備厚α：腐食環境に応じて想定
される衰耗量で、強度
上必要寸法に付加
設計時に考慮
衰耗限度β：建造板厚に比例
衰耗限度β：就航中において強度上必
要な寸法を確保するため
に、許容される衰耗量
部材重要度を考慮
例
板厚が10mm、衰耗限度25％
α=2.5mm β=2.5mm
板厚が20mm、衰耗限度25％
α=2.5mm
β=5.0mm
実際の衰耗量は、
板厚及び部材重
要度とは無関係
設計時と就航中において腐食
に対する考え方が異なるため、
強度的に必要な寸法が不明確
ネット寸法手法
板厚算式
検査基準の強化に
より腐食損傷の防止
適切な腐食を考慮した合理的な強度評価方法
CSR
t = t net + α
現行規則
t = t net + 2.5
αは、腐食環境に応じた値で、年間衰耗
率ではなく、実際の腐食現象に基づく。
2.5mmは、鋼材の平均的腐食量に
相当（0.1mm/年×25年）
衰耗量
設計時に強度上必要な
寸法（就航中の寸法管
理基準）の明確化
衰耗量
計測値平均
2.5mm
計測値平均
2.5mm
25年
25年
年数
降伏強度評価
座屈強度評価
疲労強度評価
縦強度部材の座
屈強度評価以外
は、原則腐食を
考慮しない。
安全率に腐食
分も含む。
年数
すべての強度評価に腐食を考慮
局部強度、座屈強度評価は、腐食予備厚
全体強度、疲労強度評価は、0.5腐食予備厚
安全率は強度的観点のみ
強度評価の透明性、普
遍性、合理性の確保
19
型鋼防撓材におけるネット断面係数と現行要求値の比較例
（800mm*20mmの取り付け板の場合）
250*90*9*14の型鋼
防撓材は、断面係数という強度特性で評価
1.20
減少率
90*14
ＣＳＲ要求値
（腐食予備厚3ｍｍの場合）
1.10
現行規則における防撓
材のネット要求断面係
数は、腐食衰耗に対し
余裕分20％を含む。
1.00
現行規則要求値
0.90
250*9
0.80 現行ネット要求値
250*90*9/14
550*150*12/21
0.70
バラストタンク、貨物倉、貨物油
タンクのように腐食予備厚が
2.5mmより大きい区画（大半の
区画）の防撓材の寸法強化
0.60
0
1
2
衰耗量(ｍｍ)
3
4
衰耗した防撓材の断面性能係数減少率
腐食予備厚を考慮
した断面性能評価
CSR
板厚計測では、防
板厚計測に基
就航中における
撓材の断面性能は
づき断面性能
検査精度の向上
計測できない。
現行規則
の評価
腐食損傷
の防止
座屈強度及び最終強度
現行規則
弾性座屈強度評価
CSR
最終強度評価
（荷重を除荷すると元に戻る。）
安全率
（荷重を除荷しても変形が残る）
荷
重
荷
重
評価基準
最終強度
座屈発生
座屈発生
評価基準
永久変形
座屈発生から最終強度までの強度
余裕は安全率で経験的にカバー
座屈損傷の
制御
最大荷重に対応した
最終耐荷能力を評価
理論的
厚板
最終強度は、板厚に依存
厚板は、座屈発生から最終強度までの余裕がない。
薄板は、座屈発生から最終強度までの余裕がある。
20
荷
重
最終強度
薄板
座屈発生 変位
疲労強度評価
疲労は、材料に繰り
返し荷重を加えると、
返し荷重
最大荷重より小さい
荷重で破壊する現象
破壊
をいう。
肋骨等の交差部、開口部など構
造的に高い応力が生じ易い箇所
や溶接止端部などの応力集中部
繰返し荷重の大きさとその回数との関係(疲労寿命曲
線(S-N曲線))から累積疲労被害度Dにより評価
現行規則
評価対象
の拡大
縦通防撓材
実際の運航航路を想定
CSR
縦通防撓材＋主要構造（ビルジ
ナックル部等）
北大西洋２５年運航（現行の約2
強化
疲労損傷
の制御
倍の疲労強度）
累積被害則（SN線図を用いる方法）
応力範囲（Ｌｏｇ　Ｓ）
１
応力
S-N 曲 線
S1
定振幅繰返し応力
Ｓi
Ｎ=CS-m
Si
N2
N1
時間
応 力 繰 返 し 数 （Ｌｏｇ　Ｎ ）
実荷重は
応力
Si
時間
S…
n1 n2・・
2
遭遇する順
番は無視
21
D=∑
i
ni
Ni
応力頻度分布図
応力頻度
不規則変動繰返し応力
適用
3
不規則変動
S1
疲労限
S1 S ・・
2
ni・・
応力変動幅
Si ・・
直接強度計算
数多くの構造部材がある複雑な船体を構成する構造部材を有限個の要素でモデル化
し、荷重が負荷されたときの構造応答を評価する手法で、貨物倉の構造をモデル化し、
主要部材（桁部材）の強度評価を行う。
ＣＳＲ
現行規則
隔壁
隔壁
隔壁
隔壁
隔壁
隔壁
隔壁
¾腐食の考慮
評価対象
¾モデル化範囲拡大
¾評価精度の向上
モデル化（グロス寸法）
モデル化（ネット寸法、0.5腐食予備厚を控除）
積付状態
×
波浪荷重は、２ケース
¾理論的な荷
(追波状態の波の山・谷）
重への対応
応力評価
必要な
場合
積付状態
×
波浪荷重は、１０ケース程度
(バルク規則の場合、２つの縦波、２
つの横波の波の山・谷＋α）
応力評価
¾評価精度の
向上
座屈強度評価 詳細解析
（弾性座屈）
座屈強度評価
（最終強度）
縦曲げ最終強度
現行規則では、最終強度ま
での強度余裕を経験に基づ
く安全率でカバー
どれ位の荷重に耐え
られるのか不明確
どの位強度的能力が
あるのか不明確
Hogging Moment
縦曲げモーメント
詳細解析
荷重レベル及び強度容
量の不確定性を考慮
船体梁の最終強度能力
を評価
船体折損事
故の制御
最終強度
初期降伏
1.00
安全率
降伏
ＣＳＲは、実際の強
度的能力（最終強
度）を評価
0.75
0.50
降伏強度評価
0.25
0
バルク規則は、応力評
価の結果、許容値に近
い応力箇所に限定
0
0.0005
0.001
0.0015
曲率
座屈・塑性崩壊
22
鋼船規則CSR-T編
二重船殻油タンカーのための共通構造規則
鋼船規則ＣＳＲ-Ｔ編の目次
目次
1節 序
11節 一般的要件
2節 原則
12節 就航船の切替基準
3節 規則の適用
付録Ａ ハルガーダーの
最終強度
4節 基本情報
5節 構造配置
付録Ｂ 構造強度の評価
6節 材料及び溶接
付録Ｃ 疲労強度評価
7節 荷重
付録Ｄ 座屈強度評価
8節 部材寸法要件
9節 設計評価
10節 座屈及び最終強度
23
2節 原則(１) 適用関係
構造形態
9溶接鋼構造
9縦式防撓パネル構造
9単甲板及びＭＡＲＰＯＬ条約に適合
する二重船殻構造及び隔壁配置
主要目関係
C b ≥ 0 .7 , L / B ≥ 5 ,
B / D < 2 .5
設計条件
設計温度
気温-15℃、水温0℃、貨物最高温度80℃
1.025(t/m3)貨物タンク構造の強度評価
0.9 (t/m3) 貨物タンク構造の疲労評価
貨物密度
原則(2) 構造強度評価の概要
7節
設計要求
8節
一般規則
要求
最小要求
荷
重
寸
法
要
件
9節
設計
検証
静的荷重
事故荷重
動的荷重
衝撃荷重
動的荷重組合せ
荷重組合せ
静的荷重の組合せ
板部材及び防撓材
静的＋動的荷重の組合せ
縦強度
隔壁及び主要支持部材
船首及び船尾構造
機関区域
船楼及び甲板室
構造詳細
評価基準（降伏、せん断、座屈）
ハルガーダ最終強度
直接強度計算
Coarse mesh 解析
Fine mesh解析
ｽﾛｯｼﾝｸﾞ及び衝撃
疲労強度評価
縦通防撓材
Very Fine mesh解析（ビルジナックル部）
24
原則(3) 許容基準
規則要求
許容
荷重
基準
静的荷重
ＡＣ１
ｽﾛｯｼﾝｸﾞ
静的荷重
ＡＣ２
＋
動的荷重
板部材及び防撓材
主要支持部材
ハルガーダー
降伏強度 座屈強度 降伏強度 座屈強度 降伏強度 座屈強度
剛性及び
0.75σy
形状管理
剛性及び
0.9-1.0σy
0.8σy 形状管理 0.9-1.0σy
1
柱座屈
剛性及び
剛性及び
ＡＣ３ 衝撃荷重 塑性基準
塑性基準
ＮＡ
形状管理
形状管理
0.7-0.8σy
許容
基準
荷重
AC1
静的荷重
AC2
静的荷重
＋
動的荷重
0.8
0.7-0.75σy
直接強度計算
（Coarse Mesh）
降伏応力
座屈強度
0.64 – 0.8 σy 剛性及び形状管理
0.8
0.8 – 1.0 σy 剛性及び形状管理
0.8
ＮＡ
1.0σy
ＮＡ
詳細解析
(fine mesh)
降伏応力
1.36 σy
(平均応力)
1.7 σy
（平均応力)
構造強度評価モデル
構造配置
規則算式
規則算式
局部
部材
板
防撓パネル
防撓材
（局部支持部
材）
主要
部材
主要支持
部材
主構造
甲板
Whole
structure
船体梁
貨物タンク区域
二重底
ウェブ
二重船側
面材
隔壁
船首尾部
DSA
端部肘板
直接強度計算結果により、主要支持
部材の寸法は、規則算式の値の85％
まで軽減することができる。
疲労強度評価
25
詳細DSA
極詳細DSA
ハルガーダ
最終強度
評価
７節 設計荷重
荷重ケース 追波、横波、斜波及び向波（船首尾部のみ）の４つの荷重ケース
代表的な評価点（波浪変動圧の場合、喫水線位置、ﾋﾞﾙｼﾞ部、
ｷｰﾙ部）における最大荷重値の包絡値と等価な設計波
等価設計波
強度評価用及び
疲労評価用の2つ
の等価設計波
荷
重
組
合
せ
強度評価
荷重組合せ係数を用いて、動的荷重の
同時分布を評価
局部強度評価
船体中央部及び後部貨物ﾀﾝｸ
船体前部貨物タンク
船首部、機関区域及び船尾部
満載状態
× ﾊﾞﾗｽﾄ状態
直接強度計算
疲労評価
衝撃荷重 スラミング荷重（LR規則）、スロッシング荷重（DNV規則）及び船
首衝撃荷重（ABS）は、現行規則のうち厳しいものを採用
設計荷重算式の設定
強度評価（ULS/SLS)
3次元線形流
体解析
波浪スペクトル
予想最大期待値
満載及び
ﾍﾋﾞｰﾊﾞﾗｽﾄ
波浪頻度分布 船速0
（IACS R.34)
等価設計波法
代表的部材
ハルガーダ荷
重との荷重組
合せ
疲労評価（FLS)
予想荷重履歴
満載及び
ﾉｰﾏﾙﾊﾞﾗｽﾄ
3/4船速
長期頻度分布
構造応答が最大となる荷重
ケースの選定
10-4レベルの規則荷重
応力組合せ係数
線形計算
(Local/FEA) 非線形影響等
10-8レベルの規則荷重
荷重組合せ係数
26
合応力レンジに対するワイ
ブル分布
直接強度計算(1) 評価の流れ
貨物タンク部のFEA
前後貨物タンク部
中央の３貨物タンク部
横隔壁、縦通部材及び主
要支持部材の強度評価
応力評価
座屈強度評価
横桁、横隔壁及び制水
隔壁近傍の横桁、桁付
肘板の先端部及び開口
部
横隔壁付水平桁及び控
え板の肘板先端部、踵部
及び開口部
船側外板、内側板及
び縦通隔壁のせん断
強度評価
スクリーニ
ング基準
横桁（ホッパ上部
ナックル結合部）
局部詳細
メッシュ
FEA
Ｎｏ
極詳細メッシュFEA解析
ホッパ下部ナックル部疲労評価
波形隔壁（下部ス
ツール又はガセッ
トとの結合尾部）
縦通防撓材、横
置隔壁付防撓材
の端部肘板等
直接強度計算(2)
1 Coarse Mesh解析
直接法（縦曲げﾓｰﾒﾝﾄ及びせん断
力を解析ﾓﾃﾞﾙに直接負荷）
境界条件は、モデル端部をばね
支持と固定条件の組合せ
メッシュサイズ:ロンジ間隔
0.5腐食予備厚を考慮
応力の判定基準
静的荷重＋動的荷重
タンク内桁部材
1.0σｙ
甲板、船側外板、縦隔壁等 0.9σｙ
内底板、船底外板、横隔壁等 0.8σｙ
静的荷重のみ
左記×0.8
2 局部詳細メッシュ解析 対象箇所のメッシュサイズは、50mm×50mm
評価箇所
応力の判定基準
静的荷重＋動的荷重
非溶接部 1.7σｙ 溶接部1.5σｙ
静的荷重のみ
左記×0.8
27
直接強度計算(3) 詳細メッシュ解析
s s
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座屈及び最終強度
一般規定
板、防撓材及び主要支持部材の寸法比
板と板幅の比、防撓材ウェブ及び面材と板厚の比、主要支持部材の
面材の幅と板厚の比等
防撓材及び主要支持部材の剛性、主要支持部材の倒れ止め肘板の間隔、
肘板の寸法、柱の寸法、開口部及び端部肘板遊辺の補強等
座屈強度
腐食予備厚を考慮した部材寸法を簡易算式により評価
板部材の一軸圧縮、防撓材の柱座屈、防撓材の捩り座屈及び主要支
持部材のウェブ座屈（軸圧縮＋せん断応力）
高度座屈解析 以下の影響因子を考慮した強度評価手法
(a) 幾何学的非線形挙動
(b) 材料の非弾性挙動
(c) 初期不整（板及び防撓材の初期撓み） (d) 境界条件
(e) 溶接残留応力
(f) 構造要素（板、防撓材、桁等）間の相関
(g) 二軸圧縮及び引張、せん断、面外荷重等の組合せ荷重の影響
28
疲労強度評価(1)
疲労被害度(DM≤1.0)により評価
隔壁貫通箇所以外
縦通肋骨
公称応力法
甲板縦通材のブロック 応力変動幅
の合成係数
継手開口部
船体中央部区域（ゾーンＭ）
×
ゾーンＭより前方区域（ゾーンＦ）
1.0
1.0
応力頻度分布の
ばらつきに関す
満載状態
るパラメータの
ﾊﾞﾗｽﾄ状態
修正係数
ﾊﾞﾗｽﾄ状態
1.0
1.0
1.0
D/2
1.0
1.1
1.1
1.1
0.95
隔壁貫通箇所
満載状態
ゾーンＭより後方区域（ゾーンＡ）
0.9
上記公称応力に、相対変位の影響を係数を乗じた
付加応力を加えた応力を用いて評価
疲労強度評価（２）
内底板とホッパ
斜板との結合部
ホットスポット応力法（極詳細ＦＥＡ解析)
評価対象箇所は、板厚サイズのメッシュとする。
ホットスポッット応力は、溶接止端部から板厚の0.5
倍離れた表面応力とする。
Z
X
Y
Z
Y
X
Z
Z
Y
X
X
29
Y
鋼船規則CSR-B編
ばら積貨物船のための共通構造規則
鋼船規則ＣＳＲ-B編の目次
1章
2章
3章
4章
5章
6章
7章
8章
9章
10章
11章
12章
12章
13章
一般原則
一般配置要件
構造設計原則
設計荷重
縦強度
船体構造寸法
直接強度解析
構造詳細の疲労強度評価
その他の構造
船体取り付け物
建造及び試験
GRAB付記符号
GRAB付記符号
就航中における切替基準
30
1章 一般原則
適用 (Sec 1) 船の長さ90ｍ以上の船舶を対象
■ ばら積み貨物船の定義
- 一層甲板、二重底、ビルジホッパ及びトップサイドタンクを有する単船側及び
二重船側構造（一般的なチップ船、オープンバルカー、鉱石運搬船は、適用対
象外）
- ハイブリッド船（1貨物倉でも上記の構造のもの）も適用
■ 船級付記符号
- 150ｍ以上の船舶: BC-A, BC-B & BC-C (UR S25対応)
- BC-A & BC-B船は、グラブの最小質量を20トン としてGRAB付記符号を
強制
３章 構造設計原則
材料の使用区分及び構造の連続性の規定の一部は、SOLAS
条約XII章 6.5規則に対応
4節 設計荷重
ハルガーダ荷重(Sec3)
縦曲げﾓｰﾒﾝﾄ、せん断力、波浪水平曲げﾓｰﾒﾝﾄ
浸水時の縦曲げﾓｰﾒﾝﾄ（150ｍ以上の船舶）（UR S17)
曲げ捩りﾓｰﾒﾝﾄ（ﾊｯﾁｺｰﾅ部の疲労ﾁｪｯｸ用）
荷重ケース(Sec4)
４つの等価設計波を荷重ケースとして設定
変動荷重 ー外圧(Sec5)及び内圧（Sec6)
４つの等価設計波に基づく変動荷重及び内圧の簡易算式
理論式及び実験結果に基づく粒状貨物荷重
甲板荷重（ＵＲ S21), 船楼前端の荷重（ＵＲ S3),衝撃荷重（現行規則の修正)、
浸水時の荷重及び試験荷重は、URベース
積付状態(Sec7)
ＵＲ S25に基づく
ＦＥＡ及び疲労強度評価に用いる代表的な積付状態を付録に記載
マスカーブ
31
等価設計波
考慮する超過確率レベルにおいて長期予測された船体構造応答
と等価な船体構造応答を生じさせる規則波を用いる方法
疲労強度評価を含めすべての強度評価並びにす
べての積付状態及び構造部材に適用
４つの荷重ケース
横波
縦波（向波) 縦波（追波) 横波
喫水線位置
縦曲げ最大 縦曲げ最大 横揺れ最大 の動圧最大
Load
case
EDW
H1
F1
F2
“H”
“F”
Head
Follow
Max Bending
Moment
Max Bending
Moment
Sag.
Sag.
Heading
Effect
H2
Hog.
Hog.
R1
R2
“R”
Beam
(long wave)
Max. roll
(+)
(-)
P1
P2
“P”
Beam
(short wave)
Max. External
Pressure
(+)
(-)
6章 船体構造寸法 (1)
倉内肋骨の規定強化
倉内肋骨の寸法
衝突隔壁直後の倉内肋骨に対する撓み規定
倉内肋骨肘板を支持する箇所の縦通肋骨の
寸法規定
スチールコイル積載に対する寸法規定
縦曲げ応力及び等価設計波に基づく加速度
を用いた規則算式
座屈強度及び最終強度
縦曲げ強度部材及びFEA結果に基づく板部材
L<150mの船の主要支持部材（桁部材） L≥150mの船の主要支持
せん断強度に基づく規則算式
部材は、FEAにより評価
浸水時の強度規定
二重船側構造にも適用（SOLAS要求）
32
船体構造寸法(2) 冗長性の評価
SOLAS XII 6.5.3規則
対象部材
貨物倉に面する防撓パネル
ハッチコーミング、トップサイドタンク斜板、ビルジホッパ斜
板、内底板、内殻板、単船側構造の船側外板、横隔壁の
上下部スツール及び横式防撓材
仮定損傷
検査可能な大きさの機械的損傷による変形及び亀裂
想定荷重
就航中に遭遇する動的荷重の80％＋静的荷重
評価基準
他の防撓材が逐次崩壊しない。
非損傷状態における荷重で、防撓パネルの座屈強度評
価を安全率を1.15として実施する。
これは、上記によるする場合と等価である背景に基づく。
7章 直接強度計算（FEA) (1)
（150m以上の船舶の主要構造部材の評価）
１ Coarse Mesh解析
直接法と間接法（解析後ﾊﾙｶﾞｰﾀﾞ荷重負荷）
境界条件は、両手法とも単純支持
判定基準
応力：等価応力 235/k
座屈：座屈強度評価における安全率SF=1.0
撓み：二重底長さ又は幅の150分の１
メッシュサイズ：ロンジ間隔
0.5腐食予備厚を考慮
２ 詳細解析 高応力個所（許容値の95％以上）を対象
メッシュサイズ：Coarse mesh解析の1/4程度
判定基準： 等価応力 280/k
３ 極詳細解析 主要構造部材の疲労強度評価
評価対象箇所は、板厚サイズのメッシュサイズとする。
解析結果から、疲労強度評価に用いるホットスポット応力を求める。
33
直接強度計算(2)
詳細解析及び極詳細解析の例
ハッチコーナ部
下部スツールと内底板
の取り合い部
ビルジホッパ斜板と
内底板の取り合い部
縦通防撓材
とフロアの
取り合い部
倉内肋骨
下端部
8章 疲労強度評価(1)
疲労被害度(DM≤1.0)により評価
150m以上の船舶の下記箇所を対象
34
8章 構造詳細の疲労強度評価(2)
縦通肋骨の応力評価
隔壁貫通箇所以外 ホットスポット
応力
隔壁貫通箇所
応力集中
= 梁理論による
×
係数
公称応力
Coarse Mesh解析により得られる相対変位から、
それによるホットスポット応力を上記の応力に付加
ビルジナックル部や下部スツール斜板のような代表的な桁部材
極詳細解析又はCoarse mesh解析による応力×応力集中係数
ホットスポット位置における溶接
等価ノッチ応力 = 残留応力及び平均応力を考慮
した等価ホットスポット応力
× 疲労ノッチ係数
変動荷重（繰り返し荷重）は、他の強度評価と同じ算式及び組合せ
BC-A,BC-B及びBC-C船の積付状態の頻度を実績ベースで設定
応力頻度分布のばらつきに関するパラメータは、すべての部材に対し、1.0
9章 その他の構造
現行規則の一部修正
船首部（Sec1)
– 最小板厚及び板、骨及び桁部材の寸法
– 船首船底スラミング（船首より0.2V√L迄）
– バウフレアスラミング
船尾部(Sec2)及び機関室（Sec3)
最小板厚及び板、骨及び桁部材の寸法
船楼及び甲板室（Sec4）
一部グロス寸法の規定で、板・骨部材の寸法
ハッチカバー(Sec5)
UR S21ベースの規定
船体及び船楼の開口配置（Sec6）
満載喫水線条約関連
35
12章 船級符号への追加の付記
GRAB付記符号
ＳＯＬＡＳ XII章6.5.1規則に対応
対象部材
内底板並びにビルジホッパ斜板及び
下部スツール側板の最下層の1条
評価算式
ネット板厚を下記の簡易算式により算定
tGR = 0.28( M GR + 50 ) sk (内底板）
tGR = 0.28( M GR + 42 ) sk (内底板以外）
MGRは、グラブ質量で、最小20トンとする。
36
試計算結果
試計算結果
¾タンカー
¾ばら積貨物船
Tankerの試計算
供試船
ID
種類
T1
T2
T3
T4
VLCC
Panamax
Aframax
Oil/Chemical
貨物密度：
1.5t/m3
実施対象箇所
中央部3貨物タンク部
実施項目
局部強度（板、縦通部材の寸法）
縦通部材の疲労強度
37
VLCC
T1 中央部横断面
局部強度評価による寸法増加箇所
10~15%
3~15%
Plate
Longi
10~15%
%：断面積
5%
10%
5%
15%
0.5mm
2.5mm
10%
C.L
VLCC T1 中央部横断面
縦通防撓材の疲労強度評価結果
1.5
1.0
1.0
Deck
1.0
0.5
Inner side
1.0
0.0
DL0
DL2
DL4
DL6
DL8
DL10
DL13
DL15
DL17
DL19
DL21
DL23
DL25
DL27
DL30
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
ISBL62
Inner side
ISBL59
3.0
2.0
1.0
ISBL56
ISBL53
Side
ISAL61
SL60
ISAL58
SL58
ISAL55
SL56
ISAL51
SL54
ISBL50
ISBL47
ISBL44
1.0
0.0
SL51
ISBL41
ISAL48
ISBL38
ISAL45
ISBL35
ISAL41
SL45
ISBL32
ISAL38
SL42
Inner bottom
1.0
0.8
SL47
SL40
Sloped pl. in
BHT
SL38
SL35
0.8
0.6
0.4
0.0
0.0
IBL1
IBL3
IBL5
IBL7
IBL9
IBL11
IBL14
IBL16
IBL18
IBL20
IBL22
0.2
0.4
0.2
SL33
SL31
0.0
1.0
Bottom
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
BL 1
BL 3
BL 5
BL 7
BL 9
BL 11
BL 14
BL 16
BL 18
BL 20
BL 22
BL 25
BL 27
BL 29
0.6
HL3 0
HL3 2
HL3 4
HL3 6
1.0
Ballast
Full
SL49
38
1.0
1.0
2.0
3.0
Panamax T2 中央部横断面
局部強度評価による寸法増加箇所
Plate
Longi
0.5mm
%：断面積
5%
1.0mm
1.5mm
5%
5%
C.L
Panamax T2 中央部横断面
縦通防撓材の疲労強度評価結果
Deck
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-1
9
-1
7
1.0
DL
-1
4
DL
-1
2
DL
-8
-6
-1
0
DL
DL
DL
-2
LL-1
CL-3
DL
Inner side
CL-1
1.0
DL
Center longi. Bhd
-4
1.0
DL
1.0
LL-3
CL-5
CL-7
LL-6
CL-9
LL-8
CL-11
LL-10
Side
SL-2
SL-5
CL-13
LL-12
CL-15
SL-7
LL-14
CL-17
CL-19
LL-16
CL-21
LL-18
0.0
2.0
4.0
4.0
2.0
SL-9
Ballast
Full
SL-11
SL-13
0.0
SL-15
Inner bottom
Sloped pl.in
BHT
SL-17
SL-20
SL-22
0.0
LL- LL- LL20 21 22
Bottom
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
39
-1
7
BL
-1
2
-1
4
BL
BL
-1
0
BL
-5
-8
BL
BL
-3
-1
0.0
BL
1.0
BL
L12
L14
IB
L5
L8
L10
IB
IB
IB
IB
L3
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
IB
IB
L1
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Aframax T3 中央部横断面
局部強度評価による寸法増加箇所
5~15%
Plate
Longi
5~15%
5%
%：断面積
Aframax T3 中央部横断面
縦通防撓材の疲労強度評価結果
Deck
1.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
DL
-1
DL 0
-1
DL 2
-1
DL 4
-1
DL 6
-1
DL 8
-2
DL 0
-2
DL 2
-2
5
-4
-6
-8
DL
Inner side
LS-46
Side
LS-44
HL-47
LS-42
SL-48
HL-45
LS-39
HL-43
LS-37
SL-46
HL-41
LS-35
HL-38
SL-44
LS-33
HL-36
LS-30
SL-42
HL-34
LS-28
HL-31
SL-39
LS-26
HL-29
SL-37
0.0
2.0
4.0
1.5
1.0
0.5
Ballast
Full
SL-35
SL-33
SL-30
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
SL-27
SL-25
H L- 2 6
H L- 2 7
0.0
-1
9
-2
2
-2
4
BL
BL
BL
-1
3
-1
5
-1
7
BL
BL
-9
-1
1
BL
40
BL
BL
-7
BL
-5
-1
BL
-3
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
BL
1.0
Bottom
BL
H L- 2 5
IB
L1
L3
L5
IB
L7
IB
LIB 9
L1
IB 1
L1
IB 3
L1
IB 5
L1
IB 7
L19
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
IB
IB
0.0
Sloped pl. in
BHT
Inner bottom
1.0
DL
-2
1.0
DL
LS-48
DL
1.0
Inner side
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Oil/Chemical T4 中央部横断面
局部強度評価による寸法増加箇所
3.0mm
5%
Plate
Longi
1.5mm
0.5mm
%：断面積
波型隔壁
5~10%
3.5mm
1.0～2.0mm
1.5～3.0mm
1.0～2.5mm
0.5～1.5mm
3.5～4.0mm
1.5～3.0mm
Oil Chemical T4 中央部横断面
縦通防撓材の疲労強度評価結果
Deck
DL
-6
DL
-8
DL
-1
0
DL
-1
2
DL
-1
4
DL
-1
7
1.0
DL
-4
ISL-22
DL
-1
Inner side
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
DL
-2
1.0
ISL-20
Side
ISL-17
ISL-15
SL-22
ISL-12
SL-20
ISL-10
ISL-8
SL-17
ISL-5
SL-15
ISL-3
Ballast
Full
SL-12
ISL-1
4.0
2.0
SL-10
0.0
SL-8
Inner bottom
Sloped pl.
1.0
SL-5
SL-3
SL-1
L14
Bottom
IB
1.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
BL
-1
BL
-3
BL
-4
BL
-5
BL
-7
BL
-8
BL
BL 9
-1
BL 0
-1
BL 2
-1
BL 3
-1
BL 4
-1
BL 5
-1
BL 7
-1
BL 8
-1
9
L9
L4
L12
IB
IB
IB
L7
0.0
IB
IB
-3
-1
-2
LS
LS
LS
L1
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
41
5.0
10.0
15.0
考察
• 局部強度評価
9 内底板及び内底板縦通肋骨の寸法が大きくなる傾向がある。（強度評価
における貨物密度を1.025t/m3）
9 縦通隔壁及び船側外板上部の縦通肋骨の寸法が大きくなる傾向がある。
（腐食予備厚の強化（4mm））
9 波型隔壁の寸法が全体的に増加する。（梁としての曲げ強度評価及び構
造の連続性の規定による。）
• 縦通防撓材の疲労強度
9 逆山型鋼のような非対称断面の防撓材の疲労強度は、基準を満足しな
い。
9 防撓材の断面形状に加え、ブラケットの有無、ブラケット形状及び寸法に
よって、基準を満足しない箇所がある。（例えば、甲板ロンジ）
防撓材の断面形状をT型に変更及びブラケットの追設又
はブラケット形状変更により、疲労強度基準を満足する。
ばら積貨物船の試計算結果
供試船（重量評価）
ID
D1
SS1
種類
二重船側 Cape
単船側 L<150m
備考
S25 （BC-A)
実施対象箇所
貨物区域から船首部
鋼材重量の計算は、以下の仮定に基づく。
1. 局部強度評価、縦曲げ強度、直接強度計算、疲労強度評価、縦曲げ最終
強度評価をそれぞれ評価し、その結果の最大値を寸法要求値とする。
2. 構造配置、使用材料、板割りは変更しない。ただし、疲労強度評価におい
て、防撓材の断面形状の変更は行っている。
42
DSS Cape size BC D1
Detail of Scantling Difference
Plate, No.4 CH L: Local
Upper stool: HB: Hullgirder
Buckling
D.T 0.5mm
D: DSA
1.0mm
F: Fatigue
0.5mm (Bhd)
2.5mm
Corrugated BHD
D.T 4.5mm
2.0mm
2.0mm
1.0mm
1.0mm
1.5 2.5mm 0.5mm
2.0mm
(Bhd)
(Mid)
0.5mm (Mid)
1.0mm
(Mid)
1.0mm
(Mid)
2.5mm(Mid)
3.5mm(Bhd)
2.0mm(Mid)
2.0mm
(Mid)
3.5mm(Bhd)
0.5mm
(Mid)
1.5mm (Mid)
2.0mm (Bhd) 1.0mm (Mid) 1.0mm (Mid) 1.5mm
C.L.
1.5mm (Bhd) 0.5mm (Bhd)
1.5mm (Mid)
DSS Cape size BC D1
Detail of Scantling Difference
Stiffener, No.4 CH L: Local
15~40%
5%
15%
25~35%
20%
25~45%
10~20%
HB: Hullgirder
Buckling
F: Fatigue
%：断面積
10%
5%
5%
5%
10%
10%
10~15%
5%
C.L.
15%
5%
43
DSS Cape size BC D1
Detail of Scantling Difference
Plate, No.5 CH L: Local
Upper stool: HB: Hullgirder
Buckling
W.T 0.5mm
D: DSA
1.0mm
0.5mm
%：断面積
2.0mm
2.0mm (Mid)
2.5mm (BHD)
1.0mm
Corrugated BHD
W.T 2.5mm
6.0mm
0.5mm 1.0mm (Mid)
0.5mm (BHD)
1.5 - 2.0mm
1.0mm (Mid)
2.5mm
2.0mm (BHD)
0.5mm (Mid)
1.0mm 1.0mm
1.0mm
1,0mm
(BHD)
(Mid)
(Mid)
(Mid)
2.0mm
1.5mm
(Mid)
5.5mm
1.5mm
0.5mm (BHD)
1.0mm
C.L.
DSS Cape size BC D1
Detail of Scantling Difference
Stiffener, No.5 CH
L: Local
HB: Hullgirder
Buckling
F: Fatigue
25%
5%
15%
40~50%
%：断面積
25%
60~110%
15~20%
5~10%
5%
5%
5%
15%
C.L.
15%
44
DSS Cape size BC D1
Detail of Scantling Difference
Plate, No.6 CH
L: Local
Upper stool: HB: Hullgirder
Buckling
W.T 0.5mm
D: DSA
2.0mm (Mid)
1.0mm(BHD)
0.5mm
1.5mm
1.0mm (BHD)
0.5mm
Corrugated BHD
W.T 2.5mm
2.5mm (Mid)
1.0mm (BHD)
0.5mm
1.0mm
1.5mm 1.5mm (Mid)
0.5mm
0.5mm (BHD)
0.5mm (Mid)
1.5mm(Mid)
1.0mm 0.5mm
(Mid)
(Mid)
1.5mm
1.0mm
1.5mm
2.5mm
1.5mm (Mid)
C.L.
DSS Cape size BC D1
Detail of Scantling Difference
Stiffener, No.6 CH
L: Local
HB: Hullgirder
Buckling
F: Fatigue
25%
5%
15%
35~40%
%：断面積
25%
60~110%
10~20%
5%
5%
15%
5~15%
10%
5~20%
15%
5%
10%
45
C.L.
SSS Small size BC SS1
Detail of Scantling Difference
Plate, No.3 CH
2.0mm
1.0mm
3.5mm
L: Local
HB: Hullgirder
Buckling
0.5mm
BHD(Plate)
Upper: 2.5mm
3.5mm
1.5mm
BHD(Plate)
Lower: 1.5mm 1.5mm
(Mid)
3.5mm
4.0mm
1.0mm
1.0mm
1.0mm
0.5mm
1.5mm (Mid)
3.0mm (BHD)
C.L.
1.0mm (BHD)
SSS Small size BC SS1
Detail of Scantling Difference
Stiffener, No.3 CH
80%
80%
60%
100%
L: Local
%：断面積
90%
Stiffener(BHD)
0~20%
Stiffener(BHD)
40%
45%
25%
C.L.
46
考察(1)
DSS Cape size bulker (BC-A)
板部材の主な増加箇所
9 局部強度評価により、ビルジホッパタンク部の外板、二重底内水密ガーダー及び二
重船側部内殻並びにビルジホッパ斜板
9 縦曲げによる座屈強度評価で、二重船側部内殻上部及びトップサイド斜板
9 直接強度計算により、空倉となる貨物倉の船底外板（貨物倉中央部）、ガーダーの
板厚が増加する。また、フロア、ビツジホッパタンク及びトップサイドタンク内のトラン
スリングの一部の箇所
9 隔壁（腐食予備厚の増加、浸水時の強度規定などによる。）
防撓材の主な増加箇所
9 局部強度評価により、船底外板、ビルジホッパタンク部、二重船側部内殻上部の縦
通防撓材（特に空倉となる貨物倉）
9 縦曲げによる座屈強度評価で、トップサイタンク斜板につく縦通防撓材
9 疲労強度評価により、満載喫水線近傍より上方の船側縦通肋骨が若干寸法増加と
なる。
本船は、縦曲げ最終強度基準を満足している。
考察(2)
SSS Small size bulker (L<150m)
板部材の主な増加箇所
9 船底外板、二重底内ガーダー及びトップサイドタンク斜板、ビルジホッパタンク及びト
ップサイドタンク内トランスリングのウェブ並びに内底板。特に、内底板は、スチール
コイル積載に関する規定（腐食予備厚を含む。）により寸法増加となる。
9 隔壁
9 縦曲げによる座屈強度評価により、船側外板の板厚（腐食予備厚の違い）
防撓材の主な増加箇所
9 トップサイドタンク内の縦通防撓材が、青波を含む荷重及び腐食予備厚の増加によ
り寸法増となる。
9 内底板縦通肋骨は、スチールコイル積載に関する規定により寸法増となる。
9 隔壁付き垂直防撓材は、腐食予備厚の増加により寸法増となる。
47
¾倉内肋骨（単船側構造）
¾船首船底補強部
¾冗長性の検討
¾スチールコイルローディング
¾グラブ
中央部貨物倉の倉内肋骨の寸法比較
（現行寸法/要求寸法）
1.5
Empty or Ordinary
Ore
Z act. / Z req.
WBT
1.0
0.5
0.0
Cape
Panamax
Handy
Subject Ships
48
Small
1番貨物倉の倉内肋骨の寸法比較
（図面寸法/要求寸法）
5.0
8.98
Zact./Zreq. or Iact./Ireq.
Z (Section modulus)
4.0
I (Moment of inertia)
3.0
2.0
1.0
0.0
Cape
Panamax
Handy
Small
Subject Ships
船首船底補強部の寸法増加
D1
SS1
Bottom shell
No.1 CH
0.0~2.0mm
(3 Frame)
No.2 CH
0.0~1.5mm
(3 Frame)
No.1 CH
9.5~11.5mm
(3 Frame)
No.1 CH
0.0mm
(2 Frame)
Bottom
Floor
Girder
0~20% 0.0~1.0mm 0.0~0.5mm
0~15%
0.0mm 0.0~0.5mm
120% 0.0~0.5mm 0.0~2.5mm
0% 0.0~0.5mm 0.0~1.0mm
補強範囲拡大（0.05L程度）による影響
49
冗長性の検討
供試船
ID
Ship 1
Ship 2
Ship 3
Ship 4
Type
DSS
SSS
SSS
SSS
Size
Cape
Cape
Panamx
Handymax
Note
UR S25
UR S25
-
評価箇所
9
8
8
7
6
7
6
5
5
4
4
3
2
3
1
2
1
C.L.
C.L.
冗長性の検討結果
Position
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Position
1
2
3
4
5
6
7
8
Ship 1 (Cape: No.5 CH)
Intact Damaged Cracked
0.84
0.83
0.92
0.88
0.72
0.71
0.92
1.24
1.25
0.71
0.70
0.85
0.84
0.65
0.62
0.89
1.40
1.71
0.72
0.70
0.88
0.93
0.84
0.86
1.06
1.27
1.19
安全率1.15を考慮しているため、
1.0以下であることが要求される。
Intact
Damaged 機械的損傷による変形が20mm
又は6l/1000の場合
Cracked
防撓材の一方に亀裂が生じた場合
CSRの局部強度基準を満足していれば、本評
価による寸法増は殆どない。
Ship 2 (Cape: No.5 CH)
Ship 3 (Panamax: No.4 CH) Ship 4 (Handymax: No.3 CH)
Intact Damaged Cracked Intact Damaged Cracked Intact Damaged Cracked
0.81
0.81
0.74
0.65
0.63
0.68
0.93
1.16
0.78
0.78
0.71
0.63
0.58
0.61
0.89
1.20
0.78
0.78
0.74
0.67
0.76
0.56
0.99
1.16
0.78
0.78
0.67
0.55
0.49
2.22
1.20
1.50
50
0.88
0.88
0.73
0.59
0.56
2.31
1.21
1.71
0.73
0.73
0.61
0.51
0.51
2.05
1.27
1.60
0.71
0.71
0.68
0.57
0.50
1.73
1.07
1.31
0.73
0.72
0.69
0.55
0.46
2.01
1.18
1.63
0.73
0.74
0.76
0.69
0.61
1.68
1.11
1.28
グラブ付記に関する要求寸法 内底板
Grab weight is 20 ton
S25適用船
Ship size
DSS
Cape
DSS
SSS
SSS
Panamax
SSS
SSS
DSS
Handymax
局部強度評価
板厚増加
Type
DSS
SSS
Hold
Ore
Empty
Ore
Empty
Ore
Empty
Ore
Empty
Ore
Empty
Ore
Empty
Ore
Empty
Ore
Empty
Ore
Empty
(1) tact
26.5
26.5
24.5
21.0
25.0
20.5
17.0
17.0
19.5
19.5
20.0
17.5
21.0
21.0
18.0
18.0
17.5
17.5
(2) treq_grab
21.0
21.5
21.5
21.5
21.5
21.5
21.0
21.0
21.5
21.5
20.5
20.5
23.0
23.0
20.5
20.5
19.5
20.0
(2)-(1)
-5.5
-5.0
-3.0
0.5
-3.5
1.0
4.0
4.0
2.0
2.0
0.5
3.0
2.0
2.0
2.5
2.5
2.0
2.5
(3) treq_local
25
22
26
20.5
26
22
23
18
23.5
20.5
21.5
19
22
20
19.5
18
18
18
(3)-(1)
-1.5
-4.5
1.5
-0.5
1.0
1.5
6.0
1.0
4.0
1.0
1.5
1.5
1.0
-1.0
1.5
0.0
0.5
0.5
スチールコイル積載に対する要求寸法
内底板
板部材
Ship size
Handymax
Handymax
L<150m
L<150m
Type
DSS
SSS
SSS
SSS
(1) tact (mm) (2) treq (mm)
21.5
18.0
21.5
17.5
18.5
16.0
19.5
16.0
(2)-(1)
3.5
4.0
2.5
3.5
腐食予備厚が、現行規則よりHandymaxで4mm増、L<150mで、3mm増
内底板縦通肋骨
Ship size
Handymax
Handymax
L<150m
L<150m
Type
DSS
SSS
SSS
SSS
3
3
(1) wact (cm ) (2) wreq (cm ) (2) / (1)
405.2
1.01
401.0
469.4
0.96
491.0
315.5
0.96
328.0
303.1
1.27
239.0
51
疲労損傷箇所の評価例果
SSS Capesize Bulkerのビルジホッパナックル部（損傷発生：5年）
Type of
Hold
No.6(B/E H)
No.7(L H)
Type of Structure
IB Plate / BHSP, 1
IB Plate / BHSP, 2
IB Plate / BHSP, 3
IB Plate / BHSP, 4
IB Plate / BHSP, 5
IB Plate / BHSP, 6
IB Plate / BHSP, 7
IB Plate / BHSP, 8
t
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
deg
45
45
45
45
45
45
45
45
Structural Detail
Fatigue
R
R/t L.Rib T.Rib Damage
◎
100 5.95
-5.019
◎
100 5.95
-5.041
◎
100 5.95
-3.731
◎
100 5.95
-1.995
◎
100 5.95
-3.396
◎
100 5.95
-3.339
◎
100 5.95
-3.019
◎
100 5.95
-2.921
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
16.8
◎
◎
◎
------
25/5.019=4.98年
Assuming the Installation of Longitudinal Rib
IB Plate / BHSP, 1
IB Plate / BHSP, 2
No.6(B/E H)
IB Plate / BHSP, 3
IB Plate / BHSP, 4
IB Plate / BHSP, 5
IB Plate / BHSP, 6
No.7(L H)
IB Plate / BHSP, 7
IB Plate / BHSP, 8
Crack
45
45
45
45
45
45
45
45
100
100
100
100
100
100
100
100
◎
◎
◎
◎
◎
◎
◎
◎
5.95
5.95
5.95
5.95
5.95
5.95
5.95
5.95
◎
◎
◎
◎
◎
◎
◎
◎
1.143
1.110
0.787
0.407
1.032
1.939
2.002
1.571
---------
内底板と下部スツール斜板/ビルジホッパナックル部
の疲労評価結果
-- DSS Capesize Bulker “D1” -Type of
Structural Detail
Fatigue
Type of Structure
Hold
Crack
t
deg
R
R/t
L.Rib
T.Rib
Damage
IB Plate / BHSP
24.05
45
-
-
◎
--
0.197
--
LBhd / BHSP
22.5
45
100
4.44
--
--
0.398
--
LBhd / TSSP
15
63.9
-
-
--
--
0.754
--
Lower Stool / TBhd
24.15
59.6
-
-
◎
--
0.149
--
IB Plate / BHSP
24.4
45
-
-
◎
--
1.020
--
No.4(D/T H)
20
45
100
5
--
--
0.096
--
Lower Stool / TBhd
LBhd / BHSP
24.15
90
-
-
◎
--
0.010
--
Lower Stool / TBhd
24.15
63.6
-
-
◎
--
0.007
--
IB Plate / BHSP
24.05
45
-
-
◎
--
0.887
--
LBhd / BHSP
20.5
45
100
4.88
--
--
0.265
--
24.15
90
-
-
◎
--
0.003
--
No.5(L H)
No.6(E H)
Lower Stool / TBhd
52
考察
9 倉内肋骨の寸法は、大幅な強化が必要となる。なお、船首隔壁後方の倉内肋
骨は、撓みの規定を満足する必要がある。
9 船首船底補強部の補強範囲拡大（0.05L程度）箇所は寸法増となる。
9 局部強度基準を満足する寸法は、 SOLAS XII章の防撓パネルの冗長性要件
もほぼ満足する。
9 Grab 衝撃に対する強度要件（SOLAS XII章要求）に関し、局部強度評価を満
足する場合、Handy size bulkerを除き、Grabの最小質量20トンに対しては、
追加の寸法増は必要ない。
9 スチールコイル積載については、腐食予備厚の増加分（150m未満の船舶で
3mm、BC-A&BC-B船で、4mm）に相当する寸法が増加する。
9 大骨の疲労強度評価について、ほぼ損傷を説明でき、適切に防撓材を配置
するなどの対策により、寸法増加はない。
鋼材重量増加率(％)
（鋼材重量/軽荷重量）
Ratio of light weight to increasing weight (%)
Outer skin
D1
Inner hull
Girder
Trans
SS1
T.BHD
0
2
4
%
6
Ratio of estimated methods (%)
Local
Ultimate
Hull buckling
D1
DSA
Fatigue
Slamming
0
20
40
60
%
53
80
100
第1次案、第2次案及びCSRによる鋼材重量計算比較
2005年2月
D1_1st
2005年9月
D1_2nd
2006年1月
D1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Steel weight ratio (v.s. light weight) %
Outer
Inner
Girder
Trans.
T.BHD
評価項目による鋼材重量増加の割合
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
D1
Local Ultimate
D1_2nd
Hullgirder
54
DSA
D1_1st
Fatigue
3
鋼材重量増に関する考察
採択された規則で、2隻の検討結果、及び1stドラフト及び2ndドラフト
による十数隻の検討結果からの類推に基づき、CSR適用の影響は、
IACS UR S25に適合した船舶（L≥150m）
¾ 軽荷重量に対する割合で、2.5%ないし4.0%、鋼材重量が軽荷重量の80%
と仮定すると、鋼材重量増加は、約3％から5％となる。
¾ 重量増加は、主として局部強度評価によるものである。局部強度評価を満足
する寸法で、直接強度計算、疲労強度評価などを実施すると、構造重量増
加は、設計にも依存するが、上記数値より減るものと思われる。
¾ Handy size Bulkerでは、スチールコイル積載における腐食予備厚の影響及
びグラブに関する規定による重量増加が無視できない。
L<150m未満の船舶
¾ 軽荷重量に対する割合で、2.5%ないし4.5%、鋼材重量が軽荷重量の80%
と仮定すると、鋼材重量増加は 約3％から6％弱となる。
¾ スチールコイル積載による寸法増及び縦曲げ座屈による重量増加が大きい。
まとめ
タンカー
局部強度評価結果からは、波型隔壁を除き大幅な寸法増加はない。
疲労強度評価結果から、防撓材形状、端部ブラケット形状を変更すれば、北
大西洋25年の荷重条件下でも、大幅な寸法増加は要求されない。
ばら積貨物船
鋼材重量増加は、 IACS UR S25を適用船に、各強度評価項目を独立して実
施した場合、軽荷重量に対する割合で平均約4%となる。
鋼材重量増加は、船首船底補強範囲の拡大、腐食予備厚の増加、グラブ対
応、二重船側構造に対する浸水要件の適用、単船側構造の倉内肋骨の強化
が主たる要因である。
55
56
CSR 対応ソフトウェア
CSR対応ソフトウェア
ClassNKのCSR向け計算ソフト
• 名称：PrimeShip-HULL(CSR)（仮称）
– 船体強度評価システムの名前を継承
• ばら積貨物船版
– JBP CSRに対応
– ２００５年１２月にリリース開始
• タンカー版
– JTP CSRに対応
– 現在開発中
57
PrimeShip-HULL(CSR)の構成
• 算式計算システム
– 主要目、船体横断面を入力して規則適合計算
– 入力値に対する評価結果を表示
– 寸法修正しての再計算が可能
• 直接強度評価システム（FE解析）
– ＣＳＲに従った有限要素法による解析を実施
– Ｌ≧150ｍの主要構造部材に適用
– ３ホールドFEモデルが必要
算式計算システム
PrimeShip-HULL(CSR)
Rule Calculation System
58
算式計算システム画面構成
個船
データ
操作コマンド
プロパティ表示
作業領域
共用データ
入力手順
主要目→形状→部材→区画→積付
59
算式計算システム計算機能
• Ordinary断面
– 最小板厚
– 局部強度評価（板と骨の寸法計算）
– たて強度評価
• 腐食を考慮した断面性能計算
– 座屈強度評価（板及び骨）
– たて曲げ最終強度
– 船殻重量計算（単位長さ）
• Web断面
– 主要構造部材寸法計算
（L<150m）
– ロンジ疲労強度評価
– 船殻重量の計算
結果表示とレポート出力
60
その他の機能
• Bulkhead Section評価
– 隔壁構造計算（Intact ＋ Flooding）
• 波型隔壁
• 平板隔壁
– ロンジ隔壁貫通部疲労強度評価
– ハッチコーナー疲労強度評価
– クロスデッキ強度評価
• Excelシートで提供
–
–
–
–
二重底強度（許容積付）
船首尾区画、機関室
船楼、甲板室、上部構造
艤装品、舵
直接強度評価システム
PrimeShip-HULL(CSR)
Direct Strength Assessment
System
61
ばら積貨物船CSRの直接計算要件
• 長さが１５０m以上の船舶に適用
• 主要構造部材の強度をFEMにより評価
– 外板及び内殻
– Trans.及び桁などの支持構造部材
– 隔壁構造
• 強度評価項目
– 降伏強度（コースメッシュと詳細メッシュ）
– 座屈強度
– 交差部の疲労強度
FEMホールドモデルと設計荷重
• ホールドモデル
– ３ホールドモデルで、中央ホールドを評価
– メッシュサイズ：ロンジスペース程度
– ３種のモデルが必要
• Heavy Cargo
• Light Cargo
• Ballast Hold
– 腐食予備厚の半分を控除
• 設計荷重：UR S25の積付に等価設計波を考慮
–
–
–
–
均等及び隔倉積み
スラック及び多港積み状態
バラスト状態
港内状態
62
境界条件とハルガーダ力の考慮
• モデル両端で支持条件
• ハルガーダ断面力の考慮
– ホールド中央で曲げモーメントを一致
– 隔壁位置でせん断力を一致
• 間接法と直接法
間接法
ハルガーダ応力は評価時に重ね合わせ
直接法
ハルガーダ断面力を直接モデルに付加
PrimeShip-HULL(CSR)
直接強度評価システム
評価モデル
荷重、境界条件の設定
強度評価
構造解析
63
PrimeShip-HULL（CSR)
• 汎用のプリ･ポストプロセッサをカスタマイズ
PrimeShip-HULL(CSR)
Direct Strength Assessment System
MSC.Acumen
MSC.Patran (pre-post)
MSC.Nastran (solver)
CSRの要件に特化した機能
•
•
•
•
•
•
•
腐食予備厚の控除
CSR要求積付の自動設定
設計荷重の作成
ハルガーダ応力の重ね合わせ（間接法）
部材の降伏強度に応じた許容応力評価
座屈パネルの自動作成と座屈所要板厚計算
レポート作成機能
64
降伏・座屈強度評価
Yielding check
Buckling check
Estimation
レポートの出力
• ビューポートのキャプチャリング
– Input title and note
– editable
• 積付状態、区画加速度、計算条件、各種
評価結果
• HTMLで出力
65
タンカー版開発スケジュール
• 直接強度評価システム
– ２００６年３月末にリリース予定。
• 算式計算システム
– ２００６年１０月のリリースに向けて
準備中。
Thank you for your attention
66