第 4 章 模造
4.7 硬化及脫模
4.7.1 模造施工後至少保持 48 小時,在最低+18°C 環境條件下以達成有效硬化。擬縮短硬化時間,而升高溫 度,其工作程序應經本中心認可。
4.7.2 模造結構物於滿意之硬化情況下方可脫模以避免變形。脫模作業需小心執行以避免永久變形或損及積 層板。剛脫模之積層板需有適當之支撐以使受力均勻。
5.1 通則
第 5 章 接著與固著
5.1 通則
5.1.1 船殼板、甲板、艙櫃、隔艙壁及構件等均由積層板構成,其間採一次結合或二次結合方式連接則視模 造構件尺寸及工作程序而定。積層板盡可能以連續製程製成。接連兩積層間之施工應減少遲延。
5.1.2 內部加強材、結構隔艙壁等,通常以二次結合與船殼板連接。二次結合係指積層施工於業已硬化之結 構表面。
5.1.3 各個模造構件之組成以及任一屬具連接主構件,可採接頭結合、機械固著或兩者皆用方式。
5.2 切股氈連接
5.2.1 積層板之表層需二次結合時,結合積層之第一層一般應使用紗蓆。二次結合處業已硬化表面應打磨且 適當處理之以免附有油、污點、臘及灰塵。足量之樹酯塗於業已硬化表面後覆蓋第一層紗蓆再施以樹酯。該結 合應小心進行以免發熱效應造成收縮或變形。
5.2.2 T 形接頭一般用於構件間以氈合結合者,接頭雙邊角偶處應適度增加積層。若 T 形接頭之另一邊因通 路困難無法施工,則可採用 L 形接頭,但應適度增加角偶處積層之寬度及厚度。
5.2.3 氈合積層板之總厚度及 T 形接頭搭接尺寸應依圖 I 5-1A 至 5-1C 所示者。為減少縮收之影響,在加強 材與積層板之間預留一小空隙,以樹酯補土或可壓縮材料予以填充。
5.2.4 其他氈合之 T 形接頭例如圖 I 5-2A 至 5-2E 所示。該等圖示適用於單板結構或夾芯積層板以及內構材 之三夾板及木材。
(a) 圖 I 5-2A 所示為一承受重荷或震動構件之標準連接方式,如主機桁材、隔艙壁等。船殼板應以追加 積層方式於連接處增加厚度及分攤負荷,構件安置於濕潤之加強材上,必要時填加適當量之樹酯。
(b) 非(a)所述之構件其連接方式如圖 I 5-2B 及 I 5-2C 所示。低密度芯材或樹酯糊應使用於角偶處。
(c) 對三夾板及木材構件而言,為增加連接之品質,於切股氈積層前在結合面先塗一層薄樹酯。並沿著 結合區域以適當間距鑽洞將加強料填滿該等孔洞以形成固著作用,如圖 I 5-2D 所示。
(d) 圖 I 5-2E 所示為構件栓在雙角材之 T 接頭。先以適當模板積層結合成一角型,移開後,另一角型以 第一個角型為基礎積層之。
5.2.5 船殼板積層不允許對接,甲板積層之接頭或修補時得局部以對接處理,接頭之設計樹酯結合因受剪力,
故搭接處最好有較大結合面積,搭接得加鋪加強料以改善承受力。接頭若承受拉力時,建議使用嵌接方式,如 使用對接,則接頭之一面應加強積層或最好接頭之兩面均應加強積層。
5.3 機械固著
5.3 機械固著
5.3.1 機械固著可用於積層板間之連接或金屬屬具安裝於積層板上。固著材料如螺桿、螺釘、鉚釘等並為防 蝕金屬製成或經適當之防蝕處理。
5.3.2 金屬固著儘可能垂直於積層板,固著孔應塗上樹酯。
5.3.3 螺桿直徑接近積層板厚度。螺桿孔中心與積層板邊緣之距離不小於孔徑之三倍。螺桿與螺帽之裝配於 積層板兩邊應有墊片。
5.3.4 對輕負荷構件而言,若該構件無法採用較佳連結方式時,可採用自攻牙螺絲結合。若積層板無法提供 足夠之穿透性及固著力,則螺絲應固著於有牙之金屬條板或同等物件。
5.3.5 積層板以冷作鉚合之鋼質、合金或銅質鉚釘固著時,鉚釘頭及鉚釘鉚頭之下方均應置放與鉚釘同材質 之墊片或條板。
5.3.6 夾芯嵌板若由硬質塑膠發泡材構成,以螺桿、螺絲、鉚釘等連接穿透嵌板,該作法事先應以自然充分 乾燥之木板或三夾板插入。
5.3.7 機械固著處,若需要水密時,則需採取適當措施以確保水密性。
5.4 金屬屬具安裝
5.4.1 金屬屬具得以傳統方式以螺栓固定於積層板上或以加強積層方式接合並氈合之。
5.4.2 應儘量避免螺栓貫通船殼板或減至最少,若不能避免時則該孔大小僅供螺栓適當通過,並沾上流體樹 酯。
5.4.3 金屬板可模造至結構積層板內或於結構反面氈合之以承受屬具之重荷。該金屬板應切成斜面並有充分 之表面積與積層接觸。
5.4.4 甲板屬具如繫纜柱、眼板、甲板承座等,其鄰近之積層板將承受可觀之重荷,故需增加其板厚以防止 重荷之損害。屬具應以軟性密封劑或合成橡膠墊片安裝,以保持水密。
5.4.5 漁撈設備之安裝及加強材應予以特別考慮。
5.4 金屬屬具安裝
T > t
不小於 6t 或 40 不小於 8t 取大者
T t'
t'
t
不小於6t或40 取大者不小於8t
t' 為搭接厚度,但不小於 t/2 圖 I 5-1A
T-接頭搭接之尺寸
樹脂補土 使圓滑
不小於 25 mm 不小於 25 mm 不小於
25 mm
(a) 實線表示切股氈;虛線表示紗束布 (b) 紗束布不可搭接
(c) 第一層及最後一層為切股氈積層 圖 I 5-1B
使用切股氈及紗束布接合情況
5.4 金屬屬具安裝
樹脂補土 使圓滑
不小於 25 mm 不小於
25 mm
圖 I 5-1C 使用切股氈情況
於構件連接處船殼 板應積層增加厚度
圖 I 5-2A
考慮承受負載及震動情況
5.4 金屬屬具安裝
積層板與構件間插 入塑膠發泡材等
切股氈搭接
氈合
圖 I 5-2B T-接頭標準型
以樹脂補土等填充
圖 I 5-2C T-接頭標準型
5.4 金屬屬具安裝
三夾板或木材
填充加強料
填以樹脂補土
圖 I 5-2D 典型結構材之氈合
構件栓在雙角材 不小於 3 倍
螺桿直徑
圖 I 5-2E 典型結構材之氈合
玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2019 第 II 篇 ─ 船體結構
2019年4月
對玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2017 第 II 篇 內容重大增修表
Nil.
玻璃纖維強化塑膠船舶建造與入級規範 2019
第 II 篇 船體結構
目 錄
第 1 章 總則 ... 1 1.1 構造及佈置 ... 1 1.2 寸法 ... 1 1.3 強化玻璃纖維重量及其板厚 ... 2 1.4 服務限制船舶寸法之減量 ... 3
第 2 章 縱向強度 ... 5 2.1 適用 ... 5 2.2 剖面模數 ... 5 2.3 剖面慣性矩 ... 5 2.4 橫剖面模數之計算法... 5 2.5 強度船材之連續性 ... 6
第 3 章 船殼板 ... 7 3.1 通則 ... 7 3.2 龍骨 ... 7 3.3 舯部船殼板 ... 8 3.4 艏艉部船殼板 ... 9 3.5 船艛側外板積層 ... 10 3.6 外板積層局部補強 ... 10
第 4 章 甲板 ... 13 4.1 通則 ... 13 4.2 甲板積層板之最小厚度 ... 13 4.3 甲板之局部補強 ... 14
第 5 章 肋骨 ... 16 5.1 通則 ... 16 5.2 構造 ... 16
5.3 肋骨間距 ... 16
第 12 章 艙口、機艙艙口及其他甲板開口 ... 38 12.1 通則 ... 38 12.2 艙口 ... 38 12.3 機艙艙口 ... 40 12.4 其他開口 ... 40
1.1 構造及佈置
1.1.2 於單板結構,船殼板由主要構材通稱大骨材(Girder)所支撐,次要支撐構材通稱小骨材(Stiffener)。有關 其他構材名稱如下:
(g) 縱通材(Longitudinal)--船底,船側及甲板小骨材 (h) 橫向材(Transverse)-- 船底橫向小骨材
1.2.1 本規範要求之寸法是依據玻璃纖維切股氈(Chopped mats)及玻璃纖維紗束布(Roving cloths)強化塑膠而 成之 FRP 板,不包含膠殼(Gel coat),其機械性質須符合規定如下:
(a) 抗拉強度 110 N/mm2 (b) 抗拉彈性模數 7000 N/mm2 (c) 彎曲強度 160 N/mm2 (d) 彎曲彈性模數 7200 N/mm2
1.3 強化玻璃纖維重量及其板厚
1.3.1 每一層玻璃纖維切股氈(Chopped mats)及玻璃纖維紗束布(Roving cloths)其積層厚度得以下式計算之:
W W W
1.4 服務限制船舶寸法之減量
Wg = 切股氈或紗束布每單位面積之重量 (g/m2) G = FRP 積層板中玻璃纖維以重量計之含有率 (%) γR = 硬化樹酯之比重
γG = 切股氈或紗束布之比重
1.3.2 上式所指之玻璃纖維以重量計含有率(G),以實際積層板每層之值計之為佳,但亦可採用整体積層板之 平均值。
1.3.3 於計算積層板之厚度,切股氈或紗束布之比重(γG),若不考慮特殊之變動可採 2.5 之值。完全硬化樹酯 之比重(γR),可採 1.2.之值,但為增加樹酯重量而添加填充劑時,不在此限。
1.3.4 強化玻璃纖維非為紗蓆或紗束布構成,積層板之厚度計算依據材料廠商所提供之材料性質,但須經本 中心認可。
1.3.5 為設計目的,由計算所得之船殼板平均厚度與實際船殼板厚度比較,因樹酯多寡之關係,由實例得知 約有上下 15%之差異。實際船殼板之厚度,須以設計寸法予以校對,以符合本中心要求。
1.4 服務限制船舶寸法之減量
1.4.1 適用
(a) 本節之規定適用於船舶因下列服務限制而減少結構寸法。
(b) 沿海服務限制係指離岸 20 海浬以內海域,而且在滿載營運航速下對客船而言為離避難港 4 小時航程 以內,對貨船而言為離避難港 8 小時航程以內。
(c) 遮敝水域服務限制係指島嶼間不超過 10 海浬且形成浪小之相當良好之遮蔽海域,或指離岸 10 海浬 以內海域,而且在滿載營運航速下為離避難港 2 小時航程以內之海域。
(d) 平水域服務限制為湖、水壩或港內水域。
1.4.2 寸法之減量
(a) 相關章節結構構件之寸法可依表 II 1-1 予以減量。
(b) 結構構件寸法之減量,有異於表 II 1-1 所列者,則須經本中心認可。
(c) (a)及(b)縱有規定,支撐甲板貨物之甲板結構構件,支撐重貨物之內底板結構構件及深艙結構構件,
在相關章節之結構構件之寸法不予減量。
1.4 服務限制船舶寸法之減量
表 II 1-1 構件寸法減量
項目 沿岸服務 遮蔽水域服務 平水域服務
縱向強度 5% 7.5% 10%
船底及外殼板(包含龍骨) 5% 7.5% 10%
露天甲板(設計時未考慮承受貨物重量) 5% 7.5% 10%
船底及外殼板內構件之剖面模數 10% 15% 20%
甲板內構件之剖面模數 10% 12.5% 15%
內底板之厚度 10% 15% 20%
內底板之剖面模數 10% 15% 20%
船艛及甲板室之厚度及剖面模數 5% 7.5% 10%
2.1 適用
第 2 章 縱向強度
2.1 適用
FRP 船舶具一般船型,且其長度不大於 20 m 及 L/D 比值小於 12,按本規範內各章節對局部強度要求之寸法予 以計算,則通常符合縱向強度要求。
2.2 剖面模數
船體舯部之剖面模數,須大於下式所計算者。
SM = CL2Bw(Cb + 0.7) cm3 式中:
C = 為係數,其值如下式:0.4L+36,但不得小於 44
Bw = 為在設計最大吃水線上由船殼積層板外側至另一舷船殼積層外側之水平距離(m) Cb = 為設計最大吃水線之方型係數
2.3 剖面慣性矩
FRP 船之船體舯部橫剖面慣性矩須大於下式所計算者:
I = 4.2 ZL cm4 式中:
Z 為 2.2 所規定之橫剖面模數 (cm3)
2.4 橫剖面模數之計算法
船體橫剖面模數之計算,須符合下述 2.4.1 至 2.4.4 之規定。
2.4.1 強度甲板以下,縱通構材在舯部 0.4L 間為連續縱通者得計入之。但強度甲板以上之縱通構材,若被認 為對縱向強度有效時,該等構材亦可算入。
2.4.1 強度甲板以下,縱通構材在舯部 0.4L 間為連續縱通者得計入之。但強度甲板以上之縱通構材,若被認 為對縱向強度有效時,該等構材亦可算入。