8.1 設計負荷
(a) 負荷之考慮
計算構件尺寸應考慮之負荷如下列(i)至(vi)：
(i) 吊桿系統之安全工作負荷。
(ii) 吊桿本身之重量及所附著於吊桿之吊貨裝具。
(iii) 活動零件本身之重量。
(iv) 滑車之摩擦。
(v) 因船身傾斜而引起之負荷。
(vi) 本中心認為必要之其他負荷。
(b) 滑車之摩擦
於計算鋼索端之負荷時應考慮下列摩擦負荷係數，該係數因軸承種類不同而不同：
襯套軸承： 0.05 滾子軸承： 0.02
(c) 因船身傾斜而引起之負荷
用以計算因船身傾斜而引起負荷之傾斜角度，應為預期於營運狀況時會發生之角度，但橫傾不得小於 5°，而俯仰不得小於2°。然而，如提送船舶之傾斜角度資料並獲得本中心承認適當時，則可用此等角度 計算。
(d) 合成負荷
(i) 於構件強度分析所用之負荷，應為此等構件於8.1(a)所述最嚴重狀況時之合成負荷。
(ii) 聯吊式吊桿系統應依上述(i)之規定使用合成負荷，分別作迴旋吊桿系統與聯吊式吊桿系統之分析
8.2 吊桿柱、桅桿及牽索之強度及結構
(a) 強度分析
(i) 吊桿柱、桅桿(以下通稱桿柱)及牽索應作強度分析，先計算8.1(d)規定之合成負荷，俾依下列(b) 及(c)之規定決定其構件之尺寸。
(ii) 被牽索固定之桿柱強度分析中，用以決定桿柱及牽索尺寸之鋼索楊氏模數，應分別為30.4 kN/mm2 及 45.1 kN/mm2。
(b) 合成負荷之許可應力
(i) 根據因彎曲力矩而得之壓應力、因軸向壓縮力而得之壓應力、及因構件扭曲而得之剪應力，運用 下列公式計算而得之合成應力，不應超過表8-1所列之許可應力σa。
[(σb +σc)2+ 3τ2]1/2 N/mm2
式中：
σb = 因彎矩而得之壓應力，N/mm2。 σc = 因軸向壓縮力而得之壓應力，N/mm2。 τ= 因構件扭曲而得之剪應力，N/mm2。
表 8.1 許可應力，σ
a 安全工作負荷W (t)
許可應力 N/mm2 W＜10
10≤W＜15 15≤W＜50 50≤W＜60 60≤W
0.50σy
(0.016W＋0.34) σy
0.58σy
(0.005W＋0.33) σy
0.63σy
註：σy = 材料之降伏點或保證應力，N/mm2。
(ii) 牽索所用鋼索之張力，不應超過鋼船規範第XI篇第13章規定之裂斷強度除以11.3規定之安全係數所
得之值。
(c) 桿柱之最小板厚
桿柱之最小板厚應不小於6 mm。
(d) 桿柱之結構
(i) 桿柱下方與船體結構連接之部位，應以下列(1)、(2)或(3)，或其他經本中心認可適當之方法作有效 之連接：
(1) 應為二層或更多層之甲板所支持。
(2) 應為充分強度之甲板室所支持。
(3) 應伸入甲板下方充分之深度，且為艙壁所支持。
(ii) 自柱基下方至鵝頸型吊桿座上方之合理距離內，應盡可能具有與柱基處相等尺寸。
(iii) 桿柱於柱體與門形樑之連接處、鵝頸型吊桿座與俯仰滑車座之安裝處及預期會發生應力集中之處，
應局部使用厚板、二重板或加強構件等予以補強。
(iv) 於上方門形樑端之深度與板厚應適當加強。如上方門形樑端無法避免開孔時，則應沿孔四周作適當之加 強。
8.3 吊桿之強度與結構
(a) 吊桿應依8.1(d)所規定之負荷狀況作強度分析，而其尺寸，則應依下列(b)至(c)之規定決定之。
(b) 合成負荷之強度
根據因彎曲力矩而得之壓應力、因軸向壓縮力而得之壓應力、及因構件扭曲而得之剪應力，運用下列公 式計算而得之合成應力，不應超過表8-2所列之許可應力σa。
[(σb+σc)2+3τ2]1/2 N/mm2
式中：
σb = 因彎矩而得之壓應力，N/mm2。 σc = 因軸向壓力而得之壓應力，N/mm2。 τ = 因構件扭曲而得之剪應力，N/mm2。
(c) 挫曲強度
承受壓力之構件，以下列公式求得之值，應不超過表8.2所列之許可應力值σa： 1.15 ωσb N/mm2
式中：
σb = 軸向壓應力，N/mm2。
ω = 依細長比及構件種類，以表8.3及表8.4所列之公式計算而得之係數。
(d) 合成應力
(0.018W＋0.16) σy 0.43σy
表 8.4 K 值
另一端
一端 R:拘束
D:拘束
R:拘束 D:自由
R:自由 D:拘束
R:自由 D:自由 R:拘束
D:拘束 0.5 1.0 0.7 2.0 R:拘束
D:自由 1.0 - 2.0 - R:自由
D:拘束 0.7 2.0 1.0 - R:自由
D:自由 2.0 - - - 註： R= 旋轉端。 D = 位移端。
(e) 吊桿最小板厚
吊桿本體之板厚，應不小於位於吊桿有效長度中點處外徑之2%，或6 mm，取其較大者。
(f) 吊桿之加強
(i) 附著裝具之吊桿頭部之鋼板，應裝設二重板，或以其他適當之方法加強之。
(ii) 吊貨索端索具附著於吊桿者，該處應裝設二重板，或其他適當之方法加強之。
(g) 防止墜落之吊桿止動器
吊桿應以鵝頸形吊桿座所支持，並應裝設安全防護裝置，以免從承座或支持處墜落。
8.4 迴旋吊桿系統之桿柱與牽索之簡單計算法
(a) 柱基之半徑
柱基之外徑應不小於下列公式計算所得之值。橢圓形或橄欖形剖面之較小直徑即等於外徑，而方形剖面 之小邊即等於外徑。
5h m
式中：
h = 從柱基至桅頂俯仰滑車座之垂直距離，m。
(b) 柱基之剖面模數
(i) 無牽索之桿柱，其柱基處之剖面模數，應不小於下列(1)至(3)依吊桿佈置而定之值。
(1) 吊桿安裝於柱前或柱後之桿柱，其剖面模數應不小於下列公式之計算值：
C1C2 ρW cm3 式中：
W = 安全工作負荷，t。
ρ = 於最小許可角度下之迴旋半徑，m。
C1 and C2
= 從表8.5所取之值。
W為中間值時，C1及C2等係數應以內插法求得。
表 8.5 C
1及 C
2值
W(t) ≤2 3 4 5 6 7 8 9 10 C1 1.35 1.25 1.20 1.17 1.15 1.14 1.13 1.12 1.10 C2 125 120 117 115 114 113 112 111 110
(2) 柱前及柱後均安裝吊桿之桿柱，其平行於船舶之縱向線軸之剖面模數，其值應從上述(1)求得，或從下 列公式求得，取其較大者。
∑
C2Wu cm3式中：
∑C2W = 安裝於柱前及柱後之吊桿其C2 W 之和。此處C2與W應為從上述(1)求得者。
u = 為柱心至船舷邊再加外伸之距離，m。
(3) 如吊桿受一獨立結構之支持，而非桿柱時，其剖面模數應不小於上述(1)及(2)所列公式之計算值再乘以 下列公式之計算值。此時，(1)所列公式中之係數C1值應等於1.0。
h/(h-h') 式中：
h' = 從柱基至鵝頸形吊桿座處水平銷中心之垂直距離，m。
h = 如8.4(a)之規定。.
(ii) 具有牽索之桿柱，於柱基處之剖面模數，可為下列公式計算值所減扣後之值。
10(h3/dm)∑R cm3 式中：
h = 如 8.4(a)之規定。
dm = 柱基處之外徑，cm。用於 8.4(b)(i)(1)所列之公式時，該外徑位於迴旋範圍內最小 R 之方向上。
用於 8.4(b)(i)(2)所列之公式時，該外徑位於平行於船舶橫向之軸上。
∑ R= 下列每一有效牽索公式計算值之總和：
(ds2a2)/(l02ls2)
ds = 鋼質牽索直徑，mm。
ls = 牽索於上端與下端間之長度，m。
lo = 為 ls減去下列公式計算值後之長度：
0.045 ds+0.26 m
a = 牽索水平投影之長度，量測方向與 dm之量測同。
(iii) 如吊桿以門形柱所支持且門形柱上橫樑之剖面皆一致時，柱基處之剖面模數應不小於下列(1)、(2) 及(3)之計算值：
(1) 對平行於船舶橫向之軸之剖面模數應為8.4(b)(i)(1)公式之計算值再乘以下列係數Cp： 0.7 如 γ≧0.6
1-0.5γ 如 γ< 0.6 式中：
γ = 門形柱上橫樑之剖面寬度與柱基處於船縱向上之外徑，二者之比值。
(2) 對平行於船舶縱向之軸之剖面模數，應為8.4(b)(i)(1)或(2)公式之計算值，取其大者，再乘以下列係數：
0.35 如 γ'≧0.3 0.5-1.67γ‘2 如 γ'< 0.3 式中：
γ'= 門形柱上橫樑之剖面深度與柱基處於船橫向上之外徑，二者之比值。
(3) 如左右柱之間之距離，超過柱高之2/3時，上述(1)及(2)所訂之係數，應作適當之增大。
(iv) 具有牽索之門形柱，於柱基處之剖面模數，應不小於下列(1)及(2)之計算值。
(1) 對平行於船舶橫向之軸之剖面模數應為下列公式之計算值：
Cp[C1C2ρW-10(h3/dm)∑R] cm3 式中：
Cp = 如8.4(b)(iii)(1)之規定。
C1 、C2 及ρ = 如8.4(b)(i)(1)之規定。
10(h3/dm)∑R = 8.4(b)(ii)之計算值，但只考慮單側之牽索。
(2) 對平行於船舶縱向之軸之剖面模數，應為上述8.4(b)(iii)(2)之計算值。
(v) 短側柱支持吊桿處柱基之剖面模數，應不小於下列(1)或(2)之計算值：
(1) 如吊桿安裝於側柱之前側或後側時，其剖面模數應為下列公式之計算值：
85 h' ρ W/(h-h') cm3 式中：
W及ρ = 如8.4(b)(i)(1)之規定。
h' = 如8.4(b)(i)(3)之規定。
h = 如8.4(a)之規定。
(2) 如吊桿安裝於側柱之前側及後側時，側柱對平行於船舶縱向之軸之剖面模數，應不小於上述(1)之計 算值，或為上述(1)其ρW項，以前側吊桿與後側吊桿之W值之和乘以8.4(b)(i)(2)規定之u值，所得之乘 積取代，而得之計算值，但u值應從側柱中心量起。
(c) 柱基以外桿柱之尺寸
(i) 柱基以下及鵝頸形吊桿座以上之合理距離內，桿柱之尺寸應盡量與柱基處之尺寸相等。
(ii) 上述(i)所訂位置以上之桿柱直徑及厚度可漸減至下列(1)及(2)計算值。
(1) 於安裝桅上固定具或桅頂俯仰滑車架處之外徑得為柱基處直徑之85%。
(2) 於桿柱任一處之板厚應不小於下列公式之計算值：
0.1dm+2.5 mm 式中：
dm = 桿柱各處之最小外徑，cm。
(d) 桅上固定具
桅上固定具之結構應適當，強度應充足。
(e) 門形柱上橫樑
(i) 安裝於門形柱上之橫樑，其均一剖面之剖面模數應不小於下列(1)至(3)之計算值：
(1) 對垂直軸之剖面模數應為8.4(b)(i)(1)所規定公式之計算值，乘以下列公式計算所得之係數。若此係數 超過0.2時，則以0.2計。
0.1+0.235(γ/c) 式中：
γ= 如8.4(b)(iii)(1)之規定。
c = 柱基處桿柱對平行於船舶橫向之軸之實際剖面模數，cm3，與8.4(b)(i)(1)所訂公式計算值之比。
(2) 不管上述(1)之規定如何，當門形柱只有一側安裝吊桿時，其柱橫樑對垂直軸之剖面模數，得減至上 述(1)規定值之一半。
(3) 對水平軸之剖面模數，應為 8.4(b)(i)(2) 所訂公式計算值乘以下列公式計算所得係數之乘積。如此係 數超過0. 2時則以0.2計。
25(γ'/c') 式中：
γ' = 如8.4(b)(iii)(2)之規定。
c' = 柱基處桿柱對平行於船舶縱向之軸之實際剖面模數，cm3，與8.4(b)(i)(2)所訂公式計算值之比。
(ii) 門形柱橫樑應予以適當加強，以防止因彎曲而變形。
(f) 牽索
牽索之鋼索的抗拉強度應不小於下列公式之計算值：
18δ(ds2a)/(l0ls) kN 式中：
a,ds,l0 及 ls = 如8.4(b)(ii)之規定。此處a之量測與計算δ值同方向。
δ = 下列公式之計算值：
Cs ρ W h /{[(I/h2)+7.32hΣR](h-h')}
I = 柱 基 處 桿 柱 對 平 行 於 船 舶 橫 向 之 軸 之 剖 面 慣 性矩 ，cm4。然而，門形桅之I值除以上述
8.4(b)(iii)(1)計算而得之係數CP後，所得之值得替代I。
H = 如8.4(a)之規定。
h',W 及 ρ = 如8.4(b)(i)(1)及(3)之規定。
ΣR = 如8.4(b)(ii)之規定。此處a值係於計算ΣR時吊桿迴旋範圍之所有方向上量測。
Cs = 表8.6規定之值。如W為中間值時，其係數應以內插法求得。
表 8.6 Cs 值
W(t) ≤2 3 4 5 6 7 8 9 10 ≥15 Cs 2.64 2.52 2.46 2.41 2.38 2.35 2.33 2.31 2.29 2.22
8.5 吊桿之簡單計算法
(a) 未具滑車索端索具之吊桿
(i) 吊桿系統無滑車索端索具之吊桿，其尺寸應不小於下列(1)，(2)及(3)規定之值：
(1) 吊桿於柱中點之慣性矩不應小於下列計算值：
CBPl 2 cm4 式中：
CB = 表8.7之規定值。
l = 吊桿之有效長度，m。參詳圖8.1。
P = 吊桿之軸向壓應力以下列之(A)或(B)依吊桿之型式計算而得。如吊桿本身之重量與裝具重量，經 精確估算後，從力分析圖求得之值可作為P。
(A) 迴旋吊桿系統
P={[α1l/(h-h')]+f}Wg kN 式中：
W及h' = 如8.4(b)(i)(1)及(3)之規定。
h = 如8.4(a)之規定。
α1 = 表8.8規定之值。如W為中間值時，α1應以內插法求得。
f = 表8.9規定隨吊貨索吊貨滑車數目而定之係數。如吊貨索緣自桿柱頂，並穿過吊桿頂固 定槽輪者，f 值 以 0 計 。
(B) 非迴旋吊桿系統 P = Wg{[α1l/(h-h')+f+
Kn1α1α2 l/[n2(b2+l2)1/2]} kN 式中：
α1,l, h, h', f 及W
= 如上述(A)之規定。
α2 = 如10.1(b)之規定。
b = 從鵝頸型吊桿座至牽索柱之水平距離，m。
n1 = 牽索數目。
n2 = 俯仰索數目。
K = 表8.10所列數值視索具種類而定。
表 8.7 C
B值
安全工作負荷，W (t) CB W≤10
10<W<15 15≤W≤50 50<W
0.28 0.4-0.012W
0.22
本中心認為適當之值
圖 8.1 具有滑車索具之吊桿
表 8.8 α
1值
W(t) ≤2 3 4 5 6 7 8 9 10 >10 α1 1.28 1.23 1.20 1.18 1.16 1.15 1.14 1.13 1.13 註
註：本中心認為適當之值
表 8.9 f 值
n 1 2 3 4 5 6 7 8 f 1.102 0.570 0.392 0.304 0.251 0.216 0.192 0.172
註：n = 供吊貨索用滑車槽輪之數目。
表 8.10 K 值
索具系統 K
A型 0
B型 1.2
C型 2.0
註：
1. A型索具系統於柱頂左右側具有二個控索滑車組，因此此等控索滑車組亦可作為俯仰索。
2. B型索具系統具有一個三角板連結俯仰索端與左右側諸控索端，因此俯仰索之張力可吸收控索之鬆弛。
3. C型索具系統具有一個連結滑車連結二側(或一側)諸控索端與沿吊桿柱佈線之俯仰索端，因此控索之鬆弛 可由俯仰索吸收。
(2) 二端錐化之吊桿，其中段平行部位長度標準上應等於位有效長度之1/3，而二端之直徑應不小於中段平行 部位直徑之60%。
(3) 作為吊桿之鋼板，其厚度應不小於下列公式之計算值，或中段外徑之2%，取其大者：
l
x l1
6 (mm) 當 P < 75.5 (kN)時 5＋0.0133 P (mm) 當 P ≥ 75.5 (kN)時
(ii) 迴旋吊桿系統，其吊桿之形狀與尺寸，得依照國家標準，或本中心認可之其他標準之規定。
(b) 具有滑車索端索具之吊桿
吊桿系統具滑車索端索具之吊桿，其尺寸應不小於下列(i)及(ii)規定之值：
(i) 任一位置與吊桿跟部眼板裝具中心之距離為x(m)之剖面慣性矩應不小於下列公式之計算值，如裝設足夠長 度之雙重板，則雙重板之70%可加入公式之D(x)及A(x)項內。
I(x)=CBPl2{1-3.136[(x/l)-0.5]2}+1000D(x)l1xWgcosθ/[2ln(σ0-10P/A(x)]
式中：
I(x) = 與距離桿跟x處之要求剖面慣性矩，cm4。
I(x) = 與距離桿跟x處之要求剖面慣性矩，cm4。