第 5 章 接著與固著
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。
2.4.2 強度甲板之剖面模數,係將該船體橫剖面之水平中性軸之慣性矩除以由該軸至船側強度甲板樑頂面之 垂直距離所得之商值。但若依據 2.4.1 附帶條件將強度甲板以上之縱通結構材計算在內者,應以從中性軸至該 結構材上面之垂直距離代之。至於船底之剖面模數,則為將上述之剖面慣性矩除以由中性軸至 D 下端之垂直 距離所得之商值。但帽型龍骨結構者則應以由中性軸至龍骨下端之垂直距離代之。
2.4.3 木材或構造用夾板若包含於縱向強度計算時,將其剖面積乘以該材料與 FRP 抗拉彈性模數之比值。一 般該比值如下:
(a) 松木及柳安木-1.0 (b) 夾板-0.8
(c) 其他芯材-本規範第 I 篇 2.5 之試驗值。
2.5 強度船材之連續性
2.4.4 夾芯結構板之芯材或成型用芯材若包括在縱向強度計算時,將其剖面積乘與該芯材及 FRP 抗拉彈性模 數之比值計算之。
2.4.5 包括在縱向強度計算時,不論 2.4.3 及 2.4.4 之材料,其崁接之接合長度通常均需大於厚度之六倍。
2.5 強度船材之連續性
縱向強度船材,其結構需具有良好之強度連續性。
3.1 通則
3.3 舯部船殼板
3.4 艏艉部船殼板
3.5 船艛側外板積層
3.6 外板積層局部補強
3.6 外板積層局部補強
水平線為通過船底積層板底部之線或通過船中心線與船底 積層板底部之線相交之線
0.0025L 船底斜度
船中心線
圖 II 3-4 船底斜度
3t
3t B/40
B/40
t 1.5t
圖 II 3-5 船殼稜角線之加強
4.1 通則
4.3 甲板之局部補強
4.3 甲板之局部補強
4.3.2 開口之位置
從舷側或艙口側邊至開口之距離必須為開口直徑之 1.5 倍以上。若此距離不符上述規定時,需施以適當之補強。
4.3.3 甲板之摩損
甲板上常有重物移動等易摩損之處,需以增加厚度或以覆蓋之方式保護之。
4.3.4 支撐重物之甲板
安裝甲板艤裝品或裝載其他重物之甲板,應予以加厚或適當加強之。
4.3.5 甲板與船殼板之連接
(a) 除非有特別認可,所有連接都必須搭接,並以螺栓栓著。接合異於標準所示者,由本中心予以特別 考慮。
(b) 若使用凸緣,則船殼凸緣的厚度要等於船殼板之厚度,而甲板凸緣的厚度亦應等於甲板之厚度。
(c) 兩方之接合面以聚酯補土或其他認可材料予以密合。
(d) FRP 接合角板若有凸緣時,其厚度至少應為船殼板厚度或甲板厚度二者中較厚者之一半。
(e) 搭接寬度、金屬螺栓直徑、螺栓間距及 FRP 接合角板凸緣寬度均依照下列公式,其中間值以內插法 求之。
(i) 金屬螺栓直徑及間距
d = 0.417 L + 2.75 mm Sb= 4.24L + 114 mm 式中:
d = 金屬螺栓直徑 (mm) Sb= 金屬螺栓間距 (mm) (ii) 搭接寬度及 FRP 接合角板凸緣寬度
b = 4.17L + 25 mm
(f) 每個接頭應有金屬、木材、橡膠、塑膠或其他認可材料製成之護罩、模板、碰墊或欄杆予以保護。
5.1 通則
第 5 章 肋骨
5.1 通則 5.1.1 適用範圍
(a) 本章適用於由 FRP 成型之縱向肋骨或橫向肋骨之構造及寸法計算。
(b) 具有特別長之船艙或大艙口之 FRP 船,須增加肋骨尺寸,或增設大肋骨以適當增加船體之橫向防撓 性。
(c) FRP 船設有風帆時,於其桅杆處增設大肋骨或橫向隔壁。
5.1.2 深水艙之肋骨
深水艙之肋骨強度,其剖面模數須大於深水艙艙壁加強材者。
5.2 構造 5.2.1 肋骨構成
(a) 肋骨之結構應審慎注意以免發生橫向挫曲。
(b) 長度較小之船,得採用波形的船殼板以代替肋骨結構。
5.2.2 芯材
(a) 芯材採用木材時,應選自然充分乾燥而無白木質者,並以適當木材防腐劑處理。以免用 FRP 成形後 之木質芯材產生腐壞之情況。
(b) 芯材採用塑膠發泡材質時,應選用非吸濕性材質者。
(c) 本節之規定適用於其他章節。
5.3 肋骨間距
5.3.1 標準之肋骨間距,橫向系統以 500 mm 為準或縱向系統以 600 mm 為準。
5.3.2 由艏端算起 0.2L 前方之範圍其肋骨間距不得超過 500 mm。
5.3.3 肋骨間距為 750 mm 或以上時,對船體主要構件之構造及寸法計算應另行特別考慮。
5.4 橫向系統 5.4.1 橫向肋骨
(a) 由艏端算起 0.15L 以後之橫向肋骨剖面模數應大於自下式計算之值:
5.5 縱向系統
5.6 帽型結構
5.6 帽型結構 5.6.1 標準型式
5.6 帽型結構 5.6.1 標準型式