KR20040045314A

KR20040045314A - 응력 경감 슬릿을 갖는 기계적으로 용접된 구조 및 상기구조가 구비된 액화가스 운송선

Info

Publication number: KR20040045314A
Application number: KR1020030082106A
Authority: KR
Inventors: 미깔스키뻬에르; 샤뽀까림
Original assignee: 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2004-06-01
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: KR100603685B1; EP1422017A2; JP2009028790A; JP2004176924A; JP4219259B2; TW200416094A; FR2847497B1; EP1422017A3; TWI245678B; FR2847497A1; CN1502521A; US7278365B2; US20040118330A1; CN100415433C

Abstract

본 발명은, 평면으로 뻗어있으며 일측이 직선 모서리(15)로 경계지어지는 편평한 박판 금속제의 제1 구조요소(10)와, 상기 제1 구조요소(10)의 직선 모서리(15)에 용접되거나, 또는 상기 직선 모서리(15)에 결합되며 상기 제1 구조요소(10)와 제2 구조요소(20)의 사이에 삽입된 중간 요소(25)에 용접된 금속제의 제2 구조요소(20)를 구비하며, 상기 제2 구조요소(20)는 상기 직선 모서리(15)의 적어도 일 지점(151)에, 상기 직선 모서리(15)에 수직하게 상기 평면에 미치는 적어도 하나의 성분으로 분해되는 힘을 가하는 기계적으로 용접된 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 제1 구조요소(10)는, 상기 직선 모서리(15)에 평행하게 뻗어있으며 상기 힘이 가해지는 지점과 마주하도록 위치된 응력 경감 슬릿(12)을 구비한다.

Description

응력 경감 슬릿을 갖는 기계적으로 용접된 구조 및 상기 구조가 구비된 액화가스 운송선 {MECHANICALLY WELDED STRUCTURE WITH STRESS-RELIEVING SLIT AND LIQUEFIED GAS TRANSPORT SHIP EQUIPPED WITH SUCH A STRUCTURE}

본 발명은 금속 건조물 산업분야에 관한 것이다.

보다 구체적으로 제1 양태에 따르면, 본 발명은, 평면으로 뻗어있으며 일측이 직선 모서리로 경계지어지는 편평한 박판 금속제의 제1 구조요소와, 상기 제1 구조요소의 직선 모서리에 용접되거나, 또는 상기 직선 모서리에 결합되며 상기 제1 구조요소와 제2 구조요소의 사이에 삽입된 중간 요소에 용접된 금속제의 제2구조요소를 구비하며, 상기 제2 구조요소는 상기 직선 모서리의 적어도 일 지점에, 상기 직선 모서리에 수직하게 상기 평면에 미치는 적어도 하나의 성분으로 분해되는 힘을 가하는 기계적으로 용접된 구조에 관한 것이다.

이러한 유형의 구조는 종래 기술에 알려져 있으며, 모든 종류의 금속 건조물에 사용된다.

이러한 구조는 특히, 메탄 운송선이라고 알려진 액화가스 운송선의 건조에 사용된다.

메탄 운송선은 다수의 셀(cell)로 나뉘어지며, 각각의 셀에는 액화가스용 탱크가 들어있다. 각각의 탱크는 해당 셀의 벽에 용접된 고정용 바(bar)에 부착된, 가스 격납용의 제1 및 제2 멤브레인을 구비한다. 제1 단열구조는 제2 차단벽으로부터 제1 차단벽을 단열시키며, 제2 단열구조는 셀의 벽으로부터 제2 차단벽을 단열시킨다. 리브(rib) 형태의 스티프너(stiffener)가 벽의 외측 표면에 용접된다.

상기 스티프너와, 고정용 바 및 셀의 벽은 상술한 유형의 기계적으로 용접된 구조를 구성하며, 각각 제1 구조요소, 제2 구조요소 및 중간 요소에 상응한다.

이들 운송선은 셀의 벽면 상의 일부 고정용 바의 용접 접합부가 광범위한 피로 응력을 받는다는 결점을 갖는다.

실제로, 이들 용접 접합부는 멤브레인에 의해서 고정용 바에 가해지는 응력으로부터 유발되는 영구하중을 받는다. 탱크에 액화가스가 충전될 때 이들 멤브레인은 초저온 상태가 되며, 이들 멤브레인은 수축하여 셀의 내부 쪽으로 고정용 바를 끌어당기게 된다.

또한, 이 수송선은 팽창에 의해 야기되는 교호적인 종방향의 압축 및 신장 사이클을 겪는다. 이러한 신장 및 압축에 의해 발생되는 주기적인 응력은 용접 접합부에 영구 하중을 부가한다.

고정용 바가 특히 견고한 벽 지점에 위치될 때, 수송선의 운전을 시작한 지 몇 년 후에는 특정의 용접 접합부에 피로 파괴가 발생할 수 있다. 특히, 고정용 바가 스티프너 근처에 위치된 경우가 이에 해당되며, 도 1에 예시된 바와 같이 벽의 각 측면 상에 고정용 바와 스티프너가 서로 마주하도록 배치되어 교차하는 경우에 더욱 그러하다.

이러한 배경에서, 본 발명은 상술한 결점을 개선하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 기계적으로 용접된 구조의 제1 실시 형태의 사시도.

도 2a는 응력 경감 슬릿의 부재시의 전형적인 하중을 받는 경우의 도 1의 구조의 하부 1/4 부분의 응력 레벨을 나타내는 그래프.

도 2b는 상기 구조의 제2 구조요소의 응력을 보여주는 확대 평면도.

도 3a는 응력 경감 슬릿이 구비된 구조에 대해서 도시하는 도2a에 대응되는 도면.

도 3b는 응력 경감 슬릿이 구비된 상기 구조의 제2 구조요소의 응력을 보여주는 확대 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 가스 운송선의 기계적으로 용접된 구조의 제1 실시예의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 액화가스 운송선의 기계적으로 용접된 구조의 제2 실시예의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 액화가스 운송선의 기계적으로 용접된 구조의 제3 실시예의 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 운송선의 단순 개략도를 나타내는 도면.

도 8a 내지 도 8c는 응력 경감 슬릿의 3개의 변형 실시 형태를 나타내는, 도 1의 화살표 Ⅷ-Ⅷ로 정의된 평면에서의 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제1 구조요소12 : 응력 경감 슬릿

13 : 원형 구멍14 : 배킹 플레이트

15 : 직선 모서리20 : 제2 구조요소

21 : 부착 모서리25 : 중간 요소

30 : 선체40 : 셀

50 : 파티션51 : 벽

52 : 스티프너60 : 액화가스 저장탱크

61 : 멤브레인

상기 목적을 위해서, 본 발명의 구조는, 또는 상기 서두에서 상기 구조에 대해서 제시된 일반적인 정의에 따르면, 근본적으로 제1 구조요소가, 상기 직선 모서리에 평행하게 뻗어있으며 상기 힘이 가해지는 지점과 마주하도록 위치된 응력 경감 슬릿을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가능한 실시 형태에서, 응력 경감 슬릿은 직선 모서리의 바로 근처에 배치된다.

유익하게는, 휴지(休止) 상태에서의 응력 경감 슬릿은 그 폭이 2㎝ 미만이다.

바람직하게는, 제1 구조요소는 직선 모서리에 평행한 방향으로 기다란 형상을 가지며, 제1 구조요소는 상기 힘이 가해지는 지점의 높이에서 상기 방향에 수직하게 제1 치수를 가지며, 상기 응력 경감 슬릿은 상기 방향을 따라 상기 제1 치수보다 더 큰 길이를 갖는다.

예를 들면, 응력 경감 슬릿은 두 대향 단부에서 제1 구조요소에 천공된 원형 구멍으로 개구되며, 이들 구멍은 응력 경감 슬릿의 폭의 적어도 3배가 되는 직경을 갖는다.

유익하게는, 제1 구조요소는 배킹 플레이트(backing plate)에 의해서 원형 구멍의 둘레가 보강된다.

제2 양태에 따르면, 본 발명은 선체와, 선체에 결합된 파티션(partition)에 의해 경계지어지는 셀과, 셀 내에 배치된 액화가스 저장탱크와, 전술한 유형의 기계적으로 용접된 구조이며 중간 요소를 구성하는 벽을 갖는 상기 셀의 파티션들 중 적어도 하나의 파티션과, 저장탱크로부터 반대편의 벽의 외측 표면에 용접되며 제1 구조요소를 구성하는 적어도 하나의 스티프너와, 스티프닝 거싯(stiffening gusset) 또는 고정용 요소와 같이, 상기 외측 표면으로부터 반대편의 벽의 내측 표면에 용접되며 제2 구조요소를 구성하는 부품을 구비한 액화가스 운송선에 관한 것이다.

유익하게는, 제2 구조요소는 고정용 요소이며, 저장탱크는 상기 고정용 요소에 부착된 액화가스 격납 멤브레인을 구비하며, 스티프너에 가해지는 힘은 상기 격납 멤브레인에 의해 고정용 요소에 가해지는 응력에 의해 발생된다.

바람직하게는, 고정용 요소는 스티프너에 수직한 평면으로 뻗어있는 고정용바이다.

예를 들면, 상기 벽은 운송선의 정상 이동방향에 수직한 평면으로 뻗어있으며, 스티프너는 상기 벽에 수직한 평면으로 뻗어있다.

본 발명의 다른 특징과 이점은, 첨부된 도면을 참조하여, 예시적이지만 비제한적인 방식으로 이하에 제시된 상세한 설명으로부터 분명하게 드러날 것이다.

<발명의 실시 형태>

도 1에 도시된 기계적으로 용접된 구조는, 평면(P)으로 뻗어있으며 일측이 직선 모서리(15)로 경계지어지는 편평한 박판 금속제의 제1 구조요소(10)와, 상기 직선 모서리(15)에 결합된 중간 요소(25)에 용접된 금속제의 제2 구조요소(20)를 구비한다.

제1 구조요소(10)와 제2 구조요소(20)의 사이에 중간 요소(25)가 삽입되며, 제2 구조요소(20)는 직선 모서리(15)의 적어도 일 지점(151)에, 직선 모서리(15)에 수직하게 평면(P)에 미치는 적어도 하나의 성분으로 분해되는 힘(F)을 가한다.

도 1에서, 중간 요소(25)는 편평한 금속제의 플레이트이며, 제1 구조요소(10)는 상기 플레이트(25)의 제1 표면(251)에 용접된 리브이며, 제2 구조요소(20)는 제1 표면 반대편의 상기 플레이트(25)의 제2 표면(252)에 용접된 다른 리브이다.

제2 구조요소(20)는 플레이트(25)에 용접된 직선의 부착 모서리(21)를 갖는다.

제1 및 제2 구조요소(10과 20)는 플레이트(25)의 각 측면 상에 서로 마주하도록 배치되며 직각으로 교차한다.

힘(F)이 가해지는 지점(151)은 제1 구조요소(10)와 제2 구조요소(20)의 교차 지점에 해당된다.

제1 구조요소(10)가 뻗어있는 평면(P)은 본질적으로 플레이트(25)에 수직이다. 마찬가지로, 제2 구조요소(20)도 플레이트(25)에 수직한 평면으로 뻗어있다.

본 발명에 따르면, 제1 구조요소(10)는, 직선 모서리(15)에 평행하게 뻗어있으며 힘(F)이 가해지는 지점(151)과 마주하도록 위치된 응력 경감 슬릿(12)을 구비한다.

도 2a 및 2b를 도 3a 및 3b와 비교함으로써 이러한 응력 경감 슬릿의 이점을 확실히 이해할 수 있다.

도 2a는 응력 경감 슬릿 부재시의, 전형적인 하중 작용의 경우의 기계적으로 용접된 구조의 응력 레벨을 나타낸다. 이 구조는 동일 응력선(stress line)에 따라 구역으로 나뉘어지며, 각각의 구역에는 응력 레벨을 나타내는 코드가 부여된다. 코드는 그 값으로 a, b, c, d, e, f 또는 g를 취할 수 있으며, 코드 이 순서대로 응력 레벨이 증가한다.

도 2a 및 2b로부터, 제1 구조요소(10)와 제2 구조요소(20) 사이의 교차 지점(151) 주위에 위치한 구역에는 코드 g가 부여됨을 알 수 있다.

제2 구조요소(20)의 용접 접합부 상의 응력은, 도 2b로부터 알 수 있는 바와 같이, 지점(151)으로부터 멀어짐에 따라 g로부터 a로 대체로 반경위치에 따라 점진적으로 감소한다.

도 3a와 3b는 응력 경감 슬릿(12) 존재시의, 동일 조건하에서의 응력 레벨을 나타낸다. 이들 응력 레벨은 도 2a 및 2b와 동일한 방식으로 코드가 부여되어 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 응력 경감 슬릿(12)은 힘(F)의 작용하에 개방된다. 이 슬릿은 직선 모서리(15)에 평행한 종방향의 근위(proximal) 및 원위(distal) 모서리(122와 123)에 의해서 경계지어지며, 상기 근위 및 원위 모서리(122와 123)는 각각 상기 직선 모서리(15)로부터 상대적으로 더 가깝게 위치하고 또 더 멀게 위치한다. 원위 모서리(123)는 본질적으로 직선 상태로 유지된다. 반면에, 근위 모서리(122)는 변형시에 원위 모서리(123)로부터 이격된다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 응력 경감 슬릿(12)은 교차 지점(151)이 슬릿(12)의 중앙 지점에 마주하게 위치하도록 배치된다. 이 중앙 지점은 슬릿의 종방향의 두 대향 단부(121) 사이의 중간에 위치한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 근위 모서리(122)는 응력 경감 슬릿(12)의 중앙에서 직선 모서리(15)의 방향으로 원위 모서리(123)로부터 최대로 이격되며, 슬릿의 종방향의 두 단부(121)에서는 원위 모서리(123)로부터 사실상 이격되지 않는다.

교차 지점(151)의 구역에서의 응력은 크게 감소하며, 이 구역은 응력 레벨이 단지 c로 코드가 부여된다.

전술한 바와 같이, 제2 구조요소(20)의 용접 접합부 상의 응력은, 도 3b로부터 알 수 있는 바와 같이, 지점(151)으로부터 멀어짐에 따라 c로부터 a로 대체로 반경위치에 따라 점진적으로 감소한다.

응력 경감 슬릿(12)은 이러한 용접 접합부 위치에서의 응력을 크게 감소시키는 효과를 갖는다.

응력 경감 슬릿(12)은 바람직하게는 직선 모서리(15)의 바로 근처에 배치된다. 이러한 위치의 정확한 선정은 상기 구조의 다양한 요소들의 재료 및 기하학적 특성의 함수로서 당해 업계의 전문가에 의해서 이루어진다.

이러한 선정은 두 개의 상반되는 요건에 의존한다.

한편으로는, 근위 모서리(122)가 수월하게 변형될 수 있도록 슬릿이 직선 모서리(15)에 충분히 근접하게 위치되는 것이 필요하다. 다른 한편으로는, 제1 구조요소(10)에 슬릿이 절취될 때 플레이트(25) 상의 제1 구조요소(10)의 용접 접합부가 손상되지 않도록 슬릿이 직선 모서리(15)에 너무 근접하게 위치하지 않는 것이 필요하다.

필요하다면, 슬릿은 도 8a와 8c에 예시된 바와 같이, 플레이트(25)를 따라서 만들어질 수 있다. 이러한 경우에, 슬릿은 제1 구조요소(10)의 직선 모서리(15)에 절취되며, 그에 따라 그 원위 모서리(123)는 제1 구조요소(10)에 속하게 되며, 그 근위 모서리(122)는 플레이트(25)에 속하게 된다. 이러한 구조는 근위 모서리(122)의 최대 변형을 가능케 한다.

후자의 경우에, 응력 경감 슬릿(12)은 제1 구조요소(10)를 플레이트(25)에 용접하고 난 후에 그 위치에 절취될 수 없다. 반대로, 슬릿은 제작소에서 직선 모서리(15)에 절취되며, 그리고 나서 제1 구조요소가 플레이트(25)에 장착된다.

또한, 응력 경감 슬릿(12)은 휴지 상태에서, 다시 말하면 힘(F)의 부재시에,횡방향으로 2㎝ 미만의 폭을 갖는다.

이러한 폭은 본질적으로 슬릿을 제작하는데 사용되는 공구에 의해서 결정된다. 제1 구조요소(10)의 관성을 변경시키지 않도록 상기 폭은 너무 크지 않아야 한다.

슬릿이 본질적으로 인장 하에서 작동하면, 즉 힘(F)이 근위 모서리(122)를 원위 모서리(123)로부터 이격시키려 하면, 슬릿의 폭은 바람직하게는 대략 1㎜이다.

슬릿이 인장 및 압축 하에서 작동하면, 즉 힘(F)이 근위 모서리(122)를 원위 모서리(123)로부터 이격시키려 하거나 또는 서로 더 근접시키려 하면, 슬릿은 5 내지 20㎜의 폭을 갖는다. 이러한 슬릿이 도 8a에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 구조요소(10)는 직선 모서리(15)에 수직하게, 교차 지점(151)의 위치에서 제1 치수를 가지며, 응력 경감 슬릿은 상기 제1 치수보다 더 큰 종방향 길이를 갖는다.

이러한 특징은 근위 모서리(122)에 충분한 가요성(flexibility)이 부여될 수 있게 한다.

응력 경감 슬릿(12)은 그 두 대향 단부(121)에서, 제1 구조요소(10)에 천공된 원형 구멍(13)으로 개구된다. 이들 구멍(13)은 바람직하게는 응력 경감 슬릿(12)의 폭의 적어도 3배가 되는 직경을 갖는다.

폭이 5㎜인 슬릿의 경우에, 구멍은 30㎜의 직경을 갖는다.

이들 구멍은 그 중심이 응력 경감 슬릿(12)과 일직선이 되게 배열된다.

응력 경감 슬릿이 플레이트(25)에 대해서 배치되는 경우에, 원형 구멍(13)은 직선 모서리(15)로부터 반대편 방향으로 중심이 벗어나게 된다.

이 경우에, 이들 구멍은 원위 모서리(123)로부터 시작하여 대략 240°에 걸쳐서 이어진 원호 형상의 모서리로 경계지어지며, 플레이트(25)까지 직선 모서리가 연장되어 있으며, 이 직선 모서리는 플레이트(25)에 수직이다. 그래서, 구멍(13)은 도 8a 및 8c에 도시된 바와 같이, 플레이트(25)측이 개구되어 있다.

이들 구멍은 응력 경감 슬릿(12)의 단부(121)에 가해지는 응력을 감소시킬 수 있게 한다. 이들 구멍의 부재시에, 그 응력은 매우 크게 될 것이며, 결국에는 그 단부에서의 파단(破斷) 가능성이 매우 높아지게 된다.

그럼에도 불구하고, 슬릿(12)의 근위 모서리(122)와 원위 모서리(123)가 이격될 때 구멍(13) 주위의 응력은 높게 된다. 이 구역의 강도(strength)를 증대시키기 위해서, 제1 구조요소(10)는 도 4와 5에 도시된 배킹 플레이트(14)에 의해서 원형 구멍(13)의 주위가 보강된다.

이들 플레이트 각각은 제1 구조요소(10)에 용접되는 강철 링(steel ring) 형태이다. 각각의 링은 30㎜의 직경을 갖는 구멍(13)에 대해서 약 70㎜의 직경을 가지며, 구멍(13)과 동일한 직경을 가지며 구멍(13)과 정렬되어 있는 중앙 개구부를 갖는다.

이러한 유형의 기계적으로 용접된 구조는 메탄 수송선 유형의 액화가스 운송선에 자연스럽게 적용할 수 있다.

이러한 수송선이 도 7에 도시되어 있으며, 수송선의 정상 이동방향으로 기다란 선체(30)와, 선체(30)에 결합된 파티션(50)에 의해 경계지어지는 셀(40), 및 셀(40) 내에 배치된 액화가스 저장탱크(60)를 구비한다.

셀(40)의 두 개의 파티션이 전술한 유형의 기계적으로 용접된 구조이다.

이들 파티션(50) 각각에는, 중간 요소(25)를 구성하는 벽(51)과, 저장탱크(60)로부터 반대편의 벽의 외측 표면(511)에 용접되며 제1 구조요소(10)를 구성하는 적어도 하나의 스티프너(52)와, 스티프닝 거싯 또는 고정용 요소와 같이, 상기 외측 표면(511)으로부터 반대편의 벽의 내측 표면(512)에 용접되며 제2 구조요소(20)를 구성하는 부품이 구비된다.

도 7에 도시된 실시 형태에서, 각각의 벽(51)은 고정용 요소를 구성하는 두 개의 제2 구조요소(20)를 구비하며, 저장탱크(60)는 이들 고정용 요소에 부착된 두 개의 액화가스 격납 멤브레인(61)을 포함하고, 스티프너(52)는 격납 멤브레인(61)에 의해 고정용 요소에 가해지는 응력에 의해 발생되는 힘을 받는다.

이들 고정용 요소는 스티프너(52)에 수직인 평면으로 뻗어있는 고정용 바(62)이다.

벽(51)은 배의 정상 진행방향에 수직인 평면으로 뻗어있으며, 스티프너(52)는 벽(51)에 수직인 평면으로 뻗어있다.

도 1의 요소들의 배치를 여기에서도 정확하게 알 수 있다.

스티프너(52)는 고정용 바(62)에 마주하도록 배치된 두 개의 응력 경감 슬릿(12)을 갖는다.

본 수송선의 다른 구조들도 전술한 기계적으로 용접된 구조의 특징들을 가질수 있다.

제1 실시예가 도 4에 도시되어 있으며, 이는 횡방향 파티션(50t)과 종방향 파티션(501) 사이의 코너부에 해당되며, 이들 파티션은 도 7과 관련하여 설명된 파티션(50)과 동일한 유형의 것이다.

횡방향 파티션(50t)은 횡방향 벽(51t)과 이 횡방향 벽(51t)의 외측 표면에 용접된 횡방향 스티프너(52t)를 구비한다.

마찬가지로, 종방향 파티션(501)은 종방향 벽(511)과 이 종방향 벽(511)의 외측 표면에 용접된 종방향 스티프너(521)를 구비한다.

종방향 벽(51t)은 수송선의 정상 이동방향에 수직한 평면으로 뻗어있다. 종방향 벽(511)은 수송선의 정상 이동방향에 평행한 평면으로 뻗어있다. 이들 각각의 내측 표면(512)은 직각을 이루며 공통 모서리를 갖는다.

종방향 스티프너(521)와 횡방향 스티프너(52t)는, 횡방향 벽(51t)과 종방향 벽(511) 모두에 수직한 동일 평면으로 뻗어있다.

두 개의 내측 표면(512)에 의해 형성된 코너부에 고정용 브래킷(54)이 용접된다. 이 브래킷은 탱크(60)의 격납 멤브레인(61)을 셀(40)의 코너부에 부착하는데 사용된다.

이 브래킷은 L 형상을 가지며, 횡방향 벽(51t)에 평행하게 뻗어있는 제1 분기부(541)와 종방향 벽(511)에 평행하게 뻗어있는 제2 분기부(542)를 구비한다. 이들 분기부는 서로 결합되며 수직을 이룬다.

브래킷은 두 분기부의 접합 지점에 종방향 벽(501)과 횡방향 벽(50t)의 공통모서리 쪽으로 향해있는 엘보우(elbow)를 갖는다.

제1 및 제2 분기부(541과 542) 각각은 횡방향 벽(51t)과 종방향 벽(511) 각각의 내측 표면에 용접된 두 개의 고정점(543)에 의해서 부착된다.

제1 분기부(541)의 고정점(543)은 횡방향 벽(51t)에 용접된 횡방향 스티프너(52t)의 모서리를 따라서 배치된다.

마찬가지로, 제2 분기부(542)의 고정점(543)은 종방향 벽(511)에 용접된 종방향 스티프너(521)의 모서리를 따라서 배치된다.

응력 경감 슬릿(12)은 제1 분기부(541)의 고정점(543)에 마주하는 횡방향 스티프너(52t)에 뻗어있으며, 이들 고정점(543)의 용접부 상에 가해지는 응력을 제한할 수 있게 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 종방향 벽에 가장 가까운 고정점(543)은 슬릿(12)의 단부(121)에 마주하도록 배치되며, 종방향 벽으로부터 가장 멀리 떨어진 고정점(543)은 슬릿(12)의 중앙과 마주하도록 배치된다.

제2 실시예가 도 5에 예시되어 있다. 본 실시예는 도 7과 관련하여 설명된 파티션(50)과 같은 유형의 파티션에 관한 것이다. 벽(51)의 내측 표면(512)에 용접된 부품은 거싯(53) 지지보(supporting beam)(55)이다. 이 보(55)는 멤브레인(61) 또는 응력이 흡수되어야 하는 다른 요소의 부착을 위해서 사용될 수 있다.

거싯(53)은 직각을 이루는 지지 모서리(531)와 부착 모서리(532)를 갖는 일반적인 직각 삼각형 형상을 갖는다. 지지 모서리(531)는 보(55)에 용접되며, 부착 모서리(532)는 벽(51)의 내측 표면(512)에 용접된다.

부착 모서리(532)는 벽(51)에 용접된 스티프너(52)의 모서리를 따라 뻗어있다. 응력 경감 슬릿(12)은 거싯(53)의 부착 모서리(532)에 마주하도록 스티프너(52)에 만들어진다.

슬릿(12)의 중앙은 보(55)로부터 가장 멀리 떨어진 부착 모서리(532)의 단부에 마주하도록 배치된다.

마지막 실시예가 도 6에 도시되어 있으며, 이는 도 7과 관련하여 설명된 파티션(50)과 같은 유형의 두 파티션 사이의 코너부에 상응한다. 이 구성은 도 4의 구성과 매우 흡사하며, 상이점이라면, 고정용 브래킷(54)이 스티프닝 거싯(53)으로 대체되고, 횡방향 스티프너(52t)가 도 4에서와 같이 종방향 벽(511)에 수직한 것이 아니라 이 종방향 벽(511)에 평행하게 뻗어있다는 것이다.

거싯(53)은 횡방향 벽(51t)의 내측 표면(512)에 용접된 제1 모서리와 종방향 벽(511)의 내측 표면(512)에 용접된 제2 모서리를 갖는다.

제1 모서리는 횡방향 스티프너(52t)와 교차한다. 응력 경감 슬릿(12)은 상기 제1 모서리가 슬릿(12)의 중앙에서 슬릿(12)과 교차하도록 이 횡방향 스티프너에 만들어져서 배치된다.

그래서, 실제로 상술한 유형의 기계적으로 용접된 구조는 액화가스 운송선에 특히 적합하지만, 임의의 종류의 금속 건조물에도 또한 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

지금까지 언급된 실시예들은 본질적으로 수송선의 정상 이동방향에 수직한 수송선 파티션에 관한 것이지만, 본 발명의 기계적으로 용접된 구조가 다른 방향으로 배향된 파티션을 구성하는데 사용되는 것을 금지하는 것은 아무 것도 없다.

벽과 같은 중간 요소가 제1 구조요소와 제2 구조요소의 사이에 삽입될 수 있지만, 제1 구조요소와 제2 구조요소가 서로 직접 용접될 수도 있다.

본 발명의 응력 경감 슬릿은 다양한 구조요소의 응력을 저감하는 것을 가능케 하며, 그래서 이러한 구조요소의 치수 설정과 관련된 요건들을 감소시킬 수 있게 한다.

이로부터 재료의 절감 및 경제적인 절감이 이루어질 수 있다.

용접 접합부의 응력이 감소되므로, 이들 용접 접합부에 대한 규제가 또한 완화될 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 구조를 구성하는 다양한 요소들은 전형적으로 탄소강으로 제작되지만, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 재료들도 사용될 수 있다는 것을 주지해야 한다.

Claims

평면으로 뻗어있으며 일측이 직선 모서리(15)로 경계지어지는 편평한 박판 금속제의 제1 구조요소(10)와, 상기 제1 구조요소(10)의 직선 모서리(15)에 용접되거나, 또는 상기 직선 모서리(15)에 결합되며 상기 제1 구조요소(10)와 제2 구조요소(20)의 사이에 삽입된 중간 요소(25)에 용접된 금속제의 제2 구조요소(20)를 구비하며, 상기 제2 구조요소(20)는 상기 직선 모서리(15)의 적어도 일 지점(151)에, 상기 직선 모서리(15)에 수직하게 상기 평면에 미치는 적어도 하나의 성분으로 분해되는 힘을 가하는 기계적으로 용접된 구조로서,

상기 제1 구조요소(10)는, 상기 직선 모서리(15)에 평행하게 뻗어있으며 상기 힘이 가해지는 지점과 마주하도록 위치된 응력 경감 슬릿(12)을 구비한 것을 특징으로 하는 기계적으로 용접된 구조.
제 1항에 있어서,

상기 응력 경감 슬릿(12)은 상기 직선 모서리(15)의 바로 근처에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계적으로 용접된 구조.
제 2항에 있어서,

상기 응력 경감 슬릿(12)은 휴지 상태에서 그 폭이 2㎝ 미만인 것을 특징으로 하는 기계적으로 용접된 구조.
전항들 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 구조요소(10)는 상기 직선 모서리(15)에 평행한 방향으로 기다란 형상을 가지며,

상기 제1 구조요소(10)는 상기 힘이 가해지는 지점(151)의 위치에서 상기 방향에 수직하게 제1 치수를 가지며,

상기 응력 경감 슬릿(12)은 상기 방향을 따라서 상기 제1 치수보다 더 큰 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 기계적으로 용접된 구조.
전항들 중 어느 한 항에 있어서,

상기 응력 경감 슬릿(12)은 두 대향 단부(121)에서 상기 제1 구조요소(10)에 천공된 원형 구멍(13)으로 개구되며, 이들 구멍은 상기 응력 경감 슬릿(12)의 폭의 적어도 3배가 되는 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 기계적으로 용접된 구조.
제 5항에 있어서,

상기 제1 구조요소(10)는 배킹 플레이트(14)에 의해서 원형 구멍(13)의 둘레가 보강되는 것을 특징으로 하는 기계적으로 용접된 구조.
선체(30)와,

상기 선체(30)에 결합된 파티션들에 의해 경계지어지는 셀(40)과,

상기 셀(40) 내에 배치된 액화가스 저장탱크(60)와,

상기 셀의 파티션들(50) 중 적어도 하나의 파티션은 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 기계적으로 용접된 구조이며, 상기 하나의 파티션은 중간 요소(25)를 구성하는 벽(51)을 가지며,

상기 저장탱크(60)로부터 반대편의 벽(51)의 외측 표면(511)에 용접되며 제1 구조요소(10)를 구성하는 적어도 하나의 스티프너(52)와,

스티프닝 거싯(53) 또는 고정용 요소(54, 62)와 같이, 상기 외측 표면(511)으로부터 반대편의 상기 벽(51)의 내측 표면(512)에 용접되며 제2 구조요소(20)를 구성하는 부품으로

이루어진 액화가스 운송선.
제 7항에 있어서,

상기 제2 구조요소(20)는 고정용 요소(54, 62)이며,

상기 저장탱크(60)는 상기 고정용 요소(54, 62)에 부착된 액화가스 격납 멤브레인(61)을 구비하며,

상기 스티프너(52)에 가해지는 힘은 상기 격납 멤브레인(61)에 의해 상기 고정용 요소(54, 62)에 가해지는 응력에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운송선.
제 8항에 있어서,

상기 고정용 요소는 상기 스티프너(52)에 수직한 평면으로 뻗어있는 고정용 바(62)인 것을 특징으로 하는 액화가스 운송선.
제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 벽(51)은 운송선의 정상 이동방향에 수직한 평면으로 뻗어있으며,

상기 스티프너(52)는 상기 벽(51)에 수직한 평면으로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 액화가스 운송선.