I. f «( h i p e n 14-DAAGS TIJDSCHRIFT, GEWIJD AAN SCHEEPSBOUW, SCHEEPVAART EN HAVENBEUNGEN Overnem ing van artikelen enz. zonder toestemm in g van de u itg e v e rs is verboden J a a ra b o n n e m e n t ( b ij v o o r u itb e ta lin g ) f 3 1.20. b u ite n N e d e r la n d f 5 2,-, lo is e n u m m e rs f 2,1 0, v a n o u d e ja a r g a n g e n f 2,60 (a lle p r ijz e n in c l. B.T.W.) UITGEVERS W Y T - ROTTERDAM 6 T e l. 25 45 0 0 *, P ie te r de H o o c h w e g 111, T e le x 21408, P ostrekening 58458 O R G A A N V A N : NEDERLANDSE VERENIGING V A N T E C H N IC I OP SCHEEPVAARTGEBIED - CENTRALE B O N D VA N SCHEEPSBOUWMEESTERS IN NEDERLAND - N A TIO N A A L IN S T IT U U T V O O R SCHEEPVAART EN SCHEEPSBOUW - NEDERLANDSCH SCHEEPSBO UW KUNDIG PROEFSTATION REDACTIE : ir. J. N. Joustra, prof. ir. J. H. Krietem eijer, prof. dr. ir. W. P. A. van Lammeren en J. G. F. W arris REDACTIE-ADRES : Burg. s Jacobplein 10, Rotterdam-2, Telefoon 12 60 30 ZE V EN E N D ER TIG S TE JA A R G A N G 12 J U N I 1970 N O 12 JOH. F. VROUWES f Ale t diep leedw ezen g eeft het H o o fd b estu u r van de N ederlandse V ereniging van T echnici op Scheepvaartgebied ken n is van het overlijd en van haar algem een secretaris de heer Joh. F. V rouw es. M o g e hij na zijn arbeid zaam leven rusten in vrede. Ir. A. van d er T oorn, voorzitter. IN M E M O R IA M O p 25 mei 1970 overleed te R otterdam in de leeftijd van 68 ja a r de h eer Johan n es F ran ciscu s V rouw es, in leven A lgem een S ecretaris van de N ed erlan d se V ereniging van T echnici op S cheepvaartgebied, w elke fu n ctie hij sinds d e c em b er 1966 bekleedde. H ieraan ging een gevarieerde carrière vooraf. H ij zou m et ingang van 1 juli a.s. zijn w erkzaam heden hebben overgedragen aan zijn opvolger, doch dit heeft niet zo m ogen zijn. Zij die de heer V rouw es als Surveyor van L loyd s R egister hebben m eegem aakt, zullen zich hem altijd blijven h erin n eren als een u iterst bekw aam en besluitvaardig m an, die ook v o o r de lastigste problem en steeds een oplossing w ist te vinden. N a een aantal jaren te hebben gevaren, o.a. bij de K.N.S.M. en het diplom a C. als scheepsw erktuigkundige te hebben behaald, trad hij in dienst als le ra a r bij het nijverheidsonderw ijs. G ed u ren d e deze periode behaalde hij een aan tal d iplom a s en akten, m et als bekroning de N ijverheidsakte N -X III. In 1935 trad hij te R o tterd am in dienst als E n g in eer Surveyor bij L loyd s R e gister of Shipping. In 1937 w erd hij overgeplaatst n a a r Indonesia, w aar hij, b ehoudens een enkele korte onderbreking, L loyd s R egister v ertegenw oordigde tot aan 1952. G e d u re n de de tw eede w ereldoorlog b ra c h t hij enkele jaren d o o r in een Japans in tern eringskam p. T eruggekeerd in N ed erlan d w erd hij aan de staf van L loyd s R egister te R o tterdam toegevoegd. D e grote w aard erin g w elke deze m a r kante fig u u r alom genoot w erd nog eens b en ad ru k t d oor de bijzonder d ru k b e zochte receptie te r gelegenheid v an zijn afscheid in sep tem b er 1966. H et was niet verw onderlijk d at er bij het o n tstaan van een vacatu re in de fu n ctie van A lgem een S ecretaris v an onze V e r eniging w erd ged ach t aan de heer V rouw es. D eze w erd bereid gevonden en w ijdde zich m et de hem k enm erk ende toew ijding en rust aan zijn nieuw e taak. O p de vorm ing van zijn jongere collega s heeft de heer V rouw es een grote invloed gehad door de m ate w aarin hij e r in slaagde zijn rustige, verstandige b enadering van problem en op hen over te dragen. E en ieder, die Jo h an V rouw es van zeer nabij kende, ontd ek te d at er ach ter deze sterke persoonlijkheid een diepe bew o genheid m et de p ro b lem en van anderen schuil ging. H ij w as op zijn best w anneer er een beroep om hulp of advies op hem w erd gedaan. In zijn heengaan verliezen wij allen een goede vrien d. O nze gevoelens van m edeleven gaan u it n a a r de n abestaanden en wij w ensen hen de k racht toe d it grote verlies te dragen. H ij ru ste in vrede. J. G. F. W arris
PRAKTISCHE TOEPASSINGEN VAN MODERNE LASMETHODEN IN DE WERKPLAATSEN VAN SCHEEPSWERVEN * d o o r B. B. ZIN KW EG Ing.** S U M M A R Y P ractical applications o f m odern w elding m e th o d s in shipyard w orkshops. In this lecture the author has tried to show the tendency that can clearly he distinguished in w orkshop-m ech anization (in particular as can he noticed in the construction o f large tankers). T he ultim ate goal is, in the first place, to raise the degree o f m echanization o f the w elding process in the w o rkshop to an econom ical m a x im u m. It is thought that a profitable use o f this developm ent can he m ade also fo r fla t panels ana hull sections o f m uch sm aller dim ensions on large or m edium -sized shipyards. In this scope the attention is especially focussed on advanced production m ethods o f suh-assem hlies fo r tankers, bulkcarriers and cargo ships o f d ifferen t sizes. The N etherlands shipbuilding industry relies in this respect also on a valuable assistance fro m the side o f the m anufacturers o f w elding equipm ent. V oorw oord N u er op een aantal N ederlandse w erven sprake is van een m erkbare hervatting der activiteiten n a de periode van betrekkelijke stilstand van vóór 1964-1965, dient m en wel te bedenken dat m en de ald aar beschikbare lasm ethoden niet vanzelfsprekend u p -to -d ate en g eav an ceerd m ag noem en. W aar andere landen zich d.m.v. diepte-investeringen t.a.v. de aanschaf van kapitale lasinstallafies een p laats aan de top verw ierven, is ons land (w aar de scheepsbouw gedurende een aantal jaren op een laag pitje heeft gestaan) hierin in gebreke gebleven. D e hoge plaats aan de top, die ons land bekleedde, m oet m en, althans voorlopig, als verloren beschouw en. M et klem w ordt vooral een beroep gedaan op de altijd zo enthousiaste lasfabrikanten in N ederland om alle krachten bij te zetten ten einde onze N ederlandse scheepsbouw te steunen. Zowel de lasindustrie als de scheepsbouw is er ten zeerste bij gebaat, dat tussen beide een zo h ech t m ogelijke sam enw erking o n tstaat t.a.v. de zich op de w erven v o ordoende p ro blem en, sam enhangend m et de (door de voortschrijding in de scheepsbouw ontstane) nieuw e eisen op lasgebied enerzijds en t.a.v. nieuw e ontw ikkelingen in de lasindustrie anderzijds. V an de scheepsw erven m ag in dit verband te allen tijde een zo duidelijk m ogelijke probleem stelling w orden verw acht, terw ijl van de lasfabrikanten m ag w orden verlangd, dat zij zich, zo m ogelijk nog m eer dan voorheen, m ede-verdiepen in de zich overal elders te r w ereld voo rd o en d e ontw ikkelingen op het gebied van lasm ethoden op de scheepsw erven. Spelregels w elke voor alle w erven gelden E r zijn in de scheepsbouw van vandaag een aantal regels, die voor al onze w erven, hetzij groot o f klein, onverm inderd gelden, en wel: Inhoud van dit nummer: In m em oriam Joh. F. V rouw es P raktische toepassingen van m oderne lasm ethoden in de w erkplaatsen van scheepsw erven d o o r B. B. Zinkw eg ing. S tren g th investigation of con tain er ships V erlichting m am m oettanker Esso C am b ria N ieuw sberichten T ijdschriftenrevue Spelregel 1: S treef n aar een o ptim ale jaarlijkse staalom zet en n aar toepassing van de econom isch het best verantw oorde g em echaniseerde lasprocessen. Spelregel 2: B eperk h et lassen op de bouw plaats hetzij helling of bouw dok tot h et uiterste m inim um d oor een zo groot mogelijk percentage van het uit te voeren lasw erk in de w erkplaatsen, c.q. op de voor-assem blage te doen verrichten. W anneer m en bijv. bij bloksectiebouw op basis van laslengten een verhouding van 80-85 % voor-assem blage en 15-20 % op de helling kan bereiken, is dit zeker prijzensw aardig. Spelregel 3: L aat vooral bij de keuze van nieuw e lasprocessen op de helling de hierm ede bereikbare hellingtijd-bekorting in U w beslissing zeer sterk m eetellen! M et deze laatste a a n beveling w ordt bedoeld dat m en m oet trachten, de w aarde van elke dag hellingtijd- c.q. bouw doktijd-bekorting in geld uit te drukken door bijv. het gebruik van de verticale huidstuikenlasau to m aten (hetzij elektroslak, hetzij elektrogas) te vergelijken m et handlassen of w anneer m en voor het lassen van de stuiken van de deklangsbalken toepassing van de consum ablenozzle -au to m aat overw eegt. G lobaal overzicht hoeveelheden lasw erk per scheepstype Ten einde eventuele aanschaffing van bepaalde lasap p aratu ren te kunnen m otiveren is het gew enst d at m en m instens over globale analysen van aard en om vang van het per schip uit te v oeren lasw erk béschikt; verschillende uitgangspunten k u n nen w orden geh an teerd om p er scheepstype duidelijk leesb a re overzichten te m aken. O p dit onderw erp zal in dit kader niet nader w orden ingegaan, doch het is zeker interessant, kennis te nem en v an de m e th o diek welke in figuur 1 is gevolgd. [1], H ier kom t zowel de verdeling in typen lasnaden (stom pe naden, hoeklassen, enz.) als de verdeling in lasstanden (horizontaal, verticaal en bovenh et-hoofd) als de plaats van uitvoering (sectie-onderdelen, secties en opbouw op de helling) overzichtelijk n a a r voren. U it deze voorbeelden blijkt o.a. direct de dom inerende plaats van de hoeklassen in de scheepsbouw ; het is uiteraard zonder m eer m ogelijk, de verdeling handlassen-autom atisch lassen eveneens in deze m ethodiek in te passen. V o o r een globaal overzicht van de totaal te lassen naadlengte (d.w.z. stom pe naden + hoeklassen) voor een aantal tankers van verschillende grootte, zie tabel I. O pvoering m echanisatiegraad in de scheepsbouw w erkplaatsen In het kader van spelrégel 1 past u iteraard in de eerste plaats het zo hoog m ogelijk opvoeren van de m echanisatiegraad, ten einde het bedrijf zo efficiënt m ogelijk te m aken. H e t uitg an g s p u n t is hierbij dat, aan de h and van het beoogde w erkaanbod, * V oordracht voor Sectie voor Scheepstechniek van het K.I.v.I., m aart 1969. ** Nederlandse Dok- en Scheepsbouw Maatschappij. Amsterdam. Overgenomen uit De Ingenieur no 39, 1969.
Tabel I Deadweight (t(dvm)) Staalgewicht (t) Laslengte per ton staalgewicht (m) Gewicht lasmateriaal (kg/t(staal)) Laslengte (m) 50 000 11 000 ca. 24 264 106 100 000 17 000 ca. 23,6 404 213 210 000 27 000 ca. 22 ca. 600 000 250 000 32 000 ca. 21 ca. 700 000 326 000 45 000 16.8 ca. 20 ca. 900 000 5 0 0 0 0 P W T T A N KER 100 0 0 0 0 W T T A N KER E r = aanbouw F = horizo n tale las A ss = sectiebouw sub = sectiedelen V = verticale las H = h /v las F il = hoe klas O = boven hoofdlassen B = stom plas Fig. 1. Verdeling hislengte per scheepstype. [IJ de bezettingsgraad van de in te schakelen k o stb are a p p a ra tu ren op v eran tw o o rd e wijze g ew aarborgd is. O m verschillende bekende en tevens begrijpelijke redenen is het gem akkelijker, de m ech an isatieg raad in de w erkplaatsen h o g er op te voeren d an die b u iten op de bouw plaatsen. V ooral h et feit d a t b u ite n h et p ercen tag e lasw erk in w illekeurige standen aanzienlijk hoger is en d at h ie r v erd er vooral de to leranties van v ooro p en in g en in de regel aanzienlijk g ro te r zijn, v o rm en enige hoofdbezw aren tegen h e t v er d oorvoeren van autom atisch lassen. H et zal derhalve zinvoller zijn bij vergelijking van de m echanisatieg raad van w erven onderlin g o nderverdeling in b in n en en b u ite n te m aken i.p.v. gem iddelde w aard e n te h an teren. Bij vergelijking van op dit p u n t gepubliceerde cijfers m oeten wij wel rekening houden m et de o m standigheid, d a t m en bijv. in Ja p a n het zw aartek rach tlassen niet als g em ech an iseerd rekent, m a a r eenvoudig o n d er h et h andlassen indeelt; wij zouden eerd er van m ening zijn dat h et v erantw o o rd is dit gedeelte op 5 0 /5 0 basis te verdelen. In O o st-d uitsland is de form ule: m echanisatie- 2 X gem echaniseerd lassen 100 % graad = handlassen - - 2 X gem. lassen ingeburgerd, gebaseerd op de hoeveelheden neergesm olten lasm ateriaal, w aard o o r bij h o g ere m echan isatieg rad en het cijfer ex tra h o g er uitvalt. V ergelijking zo n d er m eer v raag t u ite r aard n ad er inzicht b etreffen d e de gepresen teerd e gegevens. V oor de w erkplaatsen aanbevolen losprocessen H et lasproces, dat tot op heden bij het opvoeren van de m ech an isatieg raad in de w erk p laats m o et w o rd en aanbevolen, is zow el voor stom pe n aden als v o o r hoeklassen in h o rizo n tale situatie onbetw ist h et poederdeklassen. B ehalve de bijzonder goede afsm elt p er tijdseenheid is vooral h e t feit d at de directe om geving tijdens h et lassen geen enkele overlast o n d erv in d t van sto rende en gevaarlijke lichtverschijnselen, een u iterst belangrijk nevenvoordeel. E en en an d e r m a a k t dit lasproces dan ook bij u itstek b ru ik b a a r v o o r die lasw erkzaam heden, w aarv o o r een plaats in de m ateriaalb ew erk in g sh allen dient te w orden ingeru im d (zie ook hiern a, o n d er p a n e le n strate n ). V o o r de E u ro p ese w erven in h et algem een zijn vooral enkele d o o r ir. S teenhuisen toegelichte facetten zeer w aardevol, t.w. d at d raad-p o eder-com b in aties k u n n en w o rd en aangeboden w aarm ede hoogw aardige staalso o rten zo n d er bezw aar kunnen w orden gelast, terw ijl bovendien d o o r arrangem en ten m et een aantal (gelijktijdig afsm eltende) d rad en de lassnelheden b elangrijk kunnen w orden opgevoerd. In de ru n n a a r snelheidsverhogingen past, dat de N ederlandse w erven gretig uitzien n a a r bijv. de kom st van een d u b b elh o ek lasap p araat, m et nog hogere lassnelheid dan die van de huidige typen. V o o rw aard e is vanzelfsprekend dat de a p p a ra tu u r in de w erkplaats volkom en p ro ces-b etro u w b aar m oet zijn; zou op dit gebied een dergelijke a p p a ra tu u r uit het buiten lan d p ask laar kunnen w o r den aangeb o d en (m et een snelheid van bijv. ca. 2,5 m /m in ) dan zou dit in tern atio n aal voor gegadigden zeer aantrekkelijk kunnen zijn. Z o zou het ook d o o r de scheepsbouw ers zeer w orden to egejuicht als een laspoeder-com binatie kon w orden aangeboden w elke bij een eventueel noodzakelijkc zinkrijke epoxy-sh o p p rim er van m ax. 15 /im geen noem ensw aardigc reductie van de o ptim ale lassnelheid noodzakelijk m aakte (zoals to t heden het geval is). Een lasproces hetw elk v erd er om de hoek kom t kijken, w anneer auto m atiserin g van verticaal lasw erk w ordt beoogd, is het C 02-lassen (sem i-autom atisch o f autom atisch). W ij zien speciaal in enkele landen in E u ro p a, zoals in D enem arken en O o st-d uitsland een opm erkelijk u itgebreidere toepassing van C O a-au to m aten in de scheepsbou w d an eld ers; het is voldoende bekend dat bij dit proces de aanw ezigheid van een zinkrijke sh o p p rim er een ta b o e betekent en dat dit proces in tegenstelling to l poederdek-lassen een bijzonder fel lichtverschijnsel geeft hetw elk om ex tra afscherm ing vraagt. W ij m enen ech ter d at dit proces, o n d er bepaalde o m standig heden, bij de bouw van zekere scheepstypen ex tra to t zijn recht kan kom en en d aaro m ook op de N ed erlan d se w erven die aan d ach t blijft vragen, w elke h et toekom t. D a t v oor het zw aartekrachtlassen in de scheepsbouw van heden een blijvende plaats m oet w orden ingeruim d, is v o o r alle belanghebbenden reeds vanzelfsprekend gew orden (zie figuur 2). E r zijn in N ed erlan d reeds enige w erven, die v o o raf system atisch bekijken, hoe in verb an d m et de constru ctie van het schip m et de beoogde toepassing van z w a artek rach t lassen rekening gehouden kan w orden. H et zw aartek rach tlassen w ordt d o o r diverse w erven als het aangew ezen systeem beschouw d v oor het econom isch uitvoeren van hoeklassen van de zgn. sub-assem blies van de ro m p constru ctie; hierm ede w o r den o.m. bedoeld sam engestelde knieconstructies, stringers, zaathouten, dekdragers, w ebspanten, trekkers (in de tankerb o u w ) en bijv. sam engestelde rangen, zaath o u ten, k an tp laten e.d. van de d u bbele-bodem constructies. H iern aast w orden zw aartek ra c h tlasap p araten gezien als een goede en goedkope reserve voor de sp anbru g m et d u b b ele-h o ek lasap p aratu u r (poederdcklasp ro ces) in d ien deze aanw ezig is. H et opvangen van een h elaas in E u ro p a veelal bij de lassers m erk b are so o rt tegenzin tegen het zw aartekrachtlassen op zichzelf v raagt u ite ra a rd een juiste w ijze van tegem oet treden, alsm ede een speciale keuze van de bediening, ten einde het gew enste ren d em en t te bereiken. D it is een h o o fd stu k apart! V erm eldensw aard is d at, t.a.v. het zw aartekrachtlassen, een goed gerich te sam enw erking tussen de N D S M en een d er N ederlandse e lektro d enfab rik anten inm iddels ta stb a a r goede resu ltaten h eeft opgeleverd. W ij w illen g aarn e een lans breken voor het w aar m ogelijk uitbreiden van deze m ethodiek van sam enw erking, ook in andere sectoren van de lastechniek! Wij staan hierin niet alleen, gezien enkele voorbeelden in het b u itenland (o.a. België en Jap an ).
het op de lasvloer lassen van de verticale hoeklassen in een d ubb ele-b o d em sectie, geeft een duidelijk beeld van de m ogelijkheden op dit gebied (figuur 5). Fig. 2. Toepassing zwaartekrach liassen bij N D SM. P anelenstraten doen hun intrede op m a m m o etw erven E en haast algem een gew orden verschijnsel op de E uropese w erven, w elke zich in de laatste jaren zijn gaan toeleggen op de bouw van grote en zeer grote tankers, is het in tro d u ceren van zgn. panelenstraten, w elke of in bestaande m ateriaalbew erkingshallen o f in afzonderlijk hierv o o r gebouw de w erkplaatsen w o r den o n d erg eb rach t. D e functie van de p an elen straat w aarbij als vaste regel het k ra a n tra n sp o rt algem een w ordt v ervangen d o o r ro llen b an en is het vorm en van vlakke p laatvelden d oor het m et behulp van h et poederdek-lasproces aaneenlassen van een serie evenw ijdige p laten en het h iern a op zijn m inst opbrengen van de prim aire langsverstijvingen m et behulp van dubbele-h o ek lasau to m aten. In een aan tal gevallen w orden hierna ook aangebrach t de zgn. secundaire verstijvingen, w aaro n d er te verstaan het stelsel van zaathouten, deklangsdragers, stringers, w eb spantgedeelten e.d. E nkele zeer recente p anelenstraten zijn tevens u itgerust m et een inrichting om de p laatv eld en v o o rd at de prim aire verstijvingen w o rd en aan g eb rach t in h et h o rizo n tale vlak te kunnen draaien; h ierd o o r w ordt het tevens m ogelijk panelen M echa nisatie op bestaande lasvloeren B ehalve de ons overbekende tran sp o rtab ele poed erd ek lasap p a- raten (type U n io n m elt, L incoln, e.d.), w elke reeds enige decennia op onze lasvloeren in g ebru ik zijn hetzij o n d er g ebru ik m aking van v erp laatsb are rails, hetzij voorzien van een geleidewiel in de lasgroef en behalve de la te r ontw ikkelde dubbeleh o eklasapparaten (type F.sab, A rcos e.d.) hebben wij in de vijftiger jaren (vooral op w erven in h et buiten lan d ) de eerste verrijdbare lasportalen zien kom en; wij zouden deze k u n n en beschouw en als de v oorlopers van het intussen ingeburgerde begrip panelen straten. Een d er eerste voorbeelden van deze rijdende lasau to m aten geeft figuur 3, w aarin wij de lasvloer van Swan H untcr, W allsend-on-t yne, zien afgebecld. D eze oorspronkelijk Q uasi- A rc-lasau to m aten, w elke intussen zijn gem oderniseerd en v erdubbeld, doen het nog steeds goed bij de vervaardiging van vlakke panelen v o o r de bouw van m am m o ettan k ers, w aarin de w erf thans ook deelneem t. F ig u u r 4 geeft een p o ed erd ck -lasap p aratu u r u it dezelfde periode, zoals deze op de V.E.B. S chiffsw erft N e p tu n, R ostock, w erd ingezet v oor h e t gelijktijdig poederdeklassen van een zijdige hoeklassen aan 4 evenw ijdige verstijvingen; daarbij w as bovendien een extra C O a-ap p aratu u r aanw ezig. P raktische toepassing van een verticale C O e-lasapparatu u r op de V.E.B. W arnow -W erft, W arnem iinde (O ost-d uitsland), bij Fig. 4. Poederdek-hoeklasinstallatie V.E.B. Schiffswerft,,N eptun, Rostock. [9] te verw erken w aarbij de prim aire verstijvingen lo o d rech t staan op de p laatn ad en, zoals bij dw arsschotten kan voorkom en. A lvorens iets te verm elden over een aantal p an elen straten van E u ro p ese w erven (vooral aan de h a n d van inm iddels in diverse technische tijdschriften en d o o r fab rik an ten bekend gem aakte gegevens) volgt een korte uiteenzetting over de w edijver tussen, enerzijds, h et eenzijdig lassen, zoals dit in Ja p a n uitgebreid is ontw ikkeld en, anderzijds, de m in of m eer klassiek gew orden E uropese m ethode: tw eezijdig poederdek-lassen, w aarv o o r tu s sentijds k antelen van het plaatv eld voorw aard e is; tevens zal eerst een v oorbeeld w orden gegeven van een Jap an se p anelenstraat en wel die van M itsubishi-n agasaki voor 80-t panelen. Fig. 3. Lasautomaten lasvloer Swan Hunter, Wallsend-on-Tyne 1956. 18] W edijver tussen tw eezijdig en eenzijdig lassen van vlakke p laatveld en H oew el m eer dan 25 ja a r geleden het op poedergoot of het op k o p eren of stalen onderlegstrip lassen althans in N ederlan d geen vreem de begrippen w aren, m o et to ch w orden gezegd d a t in
Fig. 5. COo-verticaal lasautom aat V.E.B. W arnow -W erft, W arnem ünde. [9] Ja p a n sp eciaal bij de m ech an isatie v an de p a n e le n fa b ricage een a a n ta l o p v allende system en zijn o n tw ik k eld v o o r n ad e n m et een p la a tle n g te v an bijv. 12-16 m. V an deze syste m e n is d a t v an M itsu b ish i-n ag asak i (m et w aterg ek o eld e k o p e re n o n d e rle g strip o n d e r g e b ru ik m ak in g v an p o sitio n e e r m agneten) w el h et m eest bekende (fig u u r 6a). D e v o o rlo p ig in de p ra k tijk nog o n v erm ijd elijk g ebleken fo u ten in de o n d e rla a g, w aren m ed e aan leid in g d a t in Ja p a n alleen reed s m eer d a n tien v a ria n te n v an de o n d e rste u n in g bij h et eenzijdig lasp ro ces n a a r v o ren k w am en, w a a rv a n slechts enkele u itein d elijk zijn blijven b estaan. In fig u u r 6 zijn slech ts v ier v o o rb eeld en gegeven; v o o r h et o v erig e zij n a a r het lite ra tu u r o v erzich t verw ezen. In E u ro p a zijn nu o o k in en k ele landen o n tw ik k elin g en aan de g ang om de k o stb a re k a n te lin ric h tin g e n. die bij toepassin g van tw eezijdig lassen van de sto m p e n aden in p laatv eld en nodig zijn. te v erm ijd en en in p laats d a a rv a n in de g ep lan d e p a n e le n stra te n een sta tio n v o o r h et eenzijdig p o ed erd ek -lassen o p te n em en. (V o o r een rentabiliteitsb eschouw in g o v er dit o n d erw erp zij verw ezen n a a r het lite ra tu u ro v e rzic h t.) A ls resu ltaat van de talrijk e E u ro p e se p ro e fn e m in g e n is op het o g enblik in D u itsland, d o o r b u n d elin g v an in sp an n in g en d er g ro te w erven, een systeem o n tsta a n d at, v o o r zover b ek en d, h et eerst in de p ra k tijk zal w o rd en g e b ra c h t d o o r B lohm u. V oss, H am b u rg ; in Z w eden w o rd t th an s in de nieuw e p a n e le n stra at van A re n d a l-g ö ta v e rk e n een in sam en w erk in g m et E sab o n t w ikkeld systeem to egepast. D a t de N e d e rla n d se in d u strie o p dit gebied geen rol h eeft k u n n en spelen is alleen m a a r te b e tre u re n. D e enige w e rf die in afw ijking van alle a n d e re n in 1965 m et het Ja p a n se systeem van eenzijdig lassen in zee is g eg aan, is de S to rd -w e rf van de A k ers-g ro ep in N o o rw egen, en w el d o o r het in licentie k o p en van een M itsu b ish i-n ag asak i-in stallatie. D e o v erig e w erv en in E u ro p a, w elke ach tereen v o lg en s to t p a n e le n stra te n zijn o v erg eg aan, h eb b en alle h et tw eezijd ig -p o ederd eklassen m et tussen tijd s k a n te le n van het p laatv eld g e h a n d h a a fd. F ig u u r 7 g eeft een b eeld van de eenzijdige lasopstelling, ty p e M itsu b ish i-n agasaki, terw ijl fig u u r 8 h et systeem in w erk in g to o n t op de M itsu b ish i-n agasaki-w erk zelf. Z oals wij zien w o r d en alle n ad e n v a n h e t p la a tv e ld gelijktijdig gelast; elke m a chin e is h ierbij b ezet m et tw ee m an, terw ijl b o v en d ien bij het geheel één to e z ic h th o u d e r aanw ezig is. Japanse panelenstra a t - M itsu b ish i-n a g a sa ki In dit o v erzich t is m et v o o rb e d a c h te rade n iet h e t p ro d u k tie - a p p a ra a t van een d e r nieuw ste w erven gekozen (zoals van H ita c h i S aka, K ip o n -K o k a n T su, o f v an K aw asaki-s akaid e), m a a r d a a re n te g en d at v an de N a g a sa k i-w e rf v an M itsubishi H eav y In d. D eze w erf, die evenals de m eeste Ja p a n se w erven v o o r h et a fte k e n e n v a n de p la te n g eb ru ik m a a k t v an het E le c tro -P rin t-m a rk in g (E.P.M.-)sy steem h e e ft nl. een zeer b e k ende p a n e le n stra a t, w a a ro p de beide system en (p rim a ire en secu n d aire verstijvingen) niet stu k v o o r stu k, m a a r to t g ra te n aan een g elast w o rd en aangev o erd. F ig u u r 9a g eeft h et com p lete m ateriaalb ew erk in g ssch em a, alsm ede de h an d elin g en w elke ach tereen v o lg en s o p d e p anclens tra a t w o rd e n u itg ev o erd ; w ellich t te n o v erv lo ed e is in fig u u r 9b een situ atieschets gegeven v an dit sch eep sb o u w b ed rijf, d a t ge- 30 r 45 50 t-60 P Z Z W 7 7 7 7 Z % \ «w atergekoelde verrijd b are Cu. schoen 38 mm I h y d ra u l, C 0 2 op koper vullen met U.M. 50r 55 O Q 4 - -speciale flux -canvas -d ru ktu ch t 1 ato -goot 38mm speciale flux Cu strip -flux canvas goot druklucht 1 ato 10 -r 38 mm U.M. op poeder U M.op gecom b.poeder-koper
Fig. 8. E enzijdig lassen in w erking op lasvloer M.H J. Japan. Fig. 7. O ndersteuningssysteem eenzijdig lassen M itsubishi-n agasaki. Fig. 9a. M ateriaalbew erkingsschem u en schem a panelenstraat M itsubishi-n agasaki. P r o c e s s a t p r e f a b r i c a t i o n s h o p Magnigraph ( High Speed Automatic Marking! Fram e Planer i Parallel Cutting. C o n v e y o r s y s te m a t a s s e m b ly s h o p
Fig. 10. Balken-lasapparatuur H agglund & Sons. A. M ateriaal opslag B. G ritstraal installatie BI V lakw alsen 2 st. B2 C. Rom pbew erkingshal D. Profielbew erkingshal E. Subsectiehal (verstijvingsframe) F. D ubbele paneelstraat 20 T F 1 Platen hechten F 2 Eenzijdig autom. lassen F 3 Brandsnijden F 4 Brandsnijden F 5 Opbrengen verstijvingssecties F 6 Fram es hechten Fig. 9b. F 7 Fram es lassen F 8 T ransportruim te G. Algemene Sectie assemblage (2 x 300 t.) H. Bouwdok J. Gebogen huidsectie Hal K. Assemblage hallen L. G ritstraal installatie M. Vlakwals N. Parallel snijm achine O. Brand aftekentafels P. E.P.M. installatie R. Brandsnijtafels Schem atische indeling panelenstraat M itsubishi-n agasaki. d u re n d e vele ja re n de g ro o tste sta a lo m z e t te r w e re ld h a d. D e m o g elijk h eid b e sta a t d at d o o r bijp laatsen v an e x tra bew erkingseenheden w ijzigingen in dit sch em a zijn o n tsta a n. H et sectiegew icht v an deze 4 0 0 m lange p a n e le n stra a t is 50-80 t; op h et m o n ta g e te rre in (w aar deze s tra a t a a n de k o p v a n h et b o u w d o k o p u it k o m t) w o rd en deze secties aan e e n g ela st to t blo k secties to t 600 t elk. H e t ja a rlijk s v e rw erk te staalg ew icht b elo o p t tu ssen 150.000 en 200.000 t. N a a s t h e t verschil in alg em en e o p v attin g tu ssen de E u ro p ese en de Ja p a n se sch eep sb o u w t.a.v. eenzijdig en tw eezijdig lassen v an de sto m p e -n a a d v e rb in d in g en, m o e t w o rd e n aan g e te k en d d at, v o o r zo v er b ekend, op geen d e r Ja p a n se w erv en to t op hed en sp an b ru g g en m et d u b b e lh o e k la sa p p a ra te n w o rd en to e g ep ast, zoals d a t o p de E u ro p e se w erv en g esch ied t; h ie rd o o r is h e t gebied d a t in Ja p a n de g rav ity -w eld ers o m v at, b elan g rijk g ro te r d an in E u ro p a. V o o r h e tzelfd e doel d iende de d o o r P u llm a x G ö te b o rg o n t w o rp en installatie, w a a rm e d e p ro fielen to t 800 m m hoogte m et een sn elh eid v an 35 a 40 m / h w erd en v e rv aard ig d (fig. 11). D e a p p a ra tu u r die in 1967 o.a. d o o r K a ise r P u llm a x w erd u itg e b ra c h t (fig. 12), vond in deze p erio d e evenals andere soortg elijk e m ach in es in h o o fd z a a k de w eg n a a r de w alsw erk en i.p.v. n a a r d e scheep sw erv en ; de scheepsw erven k u n n e n nl. th an s o p o v ereenkom stig e w ijze als d a t v o o rh een g esch ied d e m et de lagere p ro fielen (w elke niet uit één stu k gew alst w aren) v o o rta a n ook de h o g ere sam engesteld e p ro fie len m et de d o o r h en v erlangde to leran ties v.w.b. afm etin g en en rech th eid bestellen. D e reeds d o o r een aantal scheepsw erven a a n g e sc h a fte k a p ita le d u b b e l-h o e k la sa p p ara tu re n, also o k de m eer eenvoudig e zelfs m et b eh u lp van de in de han d el zijn d e se rie -d u b b e l-h o e k la sa p p a ra te n m et b etrek k elijk g e rin g e in v esterin g en o p g ebouw d e a p p a ra tu re n, verliezen d o o r een en a n d e r b etrekkelijk spoedig iets van h u n a a n v a n k e lijk e x tra h o g e w aard e. H et is zeker n u ttig e r de p rak tisch o v eral sch aarse b esch ik b are m a n u re n op de w erven v o o r de w erk elijk e bouw van schepen te b e n u tte n d an v o o r de h ie r b edoeld e sam enbouw d er p ro fielen, v o o ra l als deze tegen gunstig e v o o rw a a rd e n zijn te b etrek k en. E en v o o rb eeld v an een eenvoudige zelf o p g ebouw d e d u b b eleb alk en -lasm ach in e, zoals deze d o o r de N D S M te A m sterd am w erd v erv aard ig d, to o n t fig u u r 13; bij deze m ach in e is bijv. een tw eetal d u b b e l-h o e k la sa p p a ra te n (type E sab) n a a st elk aar sta tio n a ir op één p o rta a l opgesteld, terw ijl de te lassen p ro fie len er o n d e rd o o r w o rd en gevoerd. B a lken -la sa u to m a ten T o e n o m stre e k s 1960 de o v e rro m p e le n d snelle sch a a lv e rg ro ting in de ta n k e rb o u w h e t p u n t b ereik t h a d w a a ro p d e w alsw erken n iet m eer in staat w a re n de nodig gew orden, in één stu k gew alste, h o g e p ro fie le n te lev eren, w as h e t de v erd ienste van de Z w eedse w e rf K o ck u m s in M alm ö, n a a s t d e la te r b ero em d g ew o rd en eerste p a n e le n s tra a t een h a l te h e b b e n in g erich t m et een a a n ta l sp eciaal o n tw ik k eld e m ach in e s v o o r h e t g e m ech an iseerd o n d er-p o e d e rd ek -la sse n v a n dergelijke sam en g e stelde hoge T -p ro fie le n. F ig u u r 10 to o n t één d ezer to e n te rtijd d o o r de firm a H a g g lu n d & S ons in z eer snel tem p o o n tw ik k elde a p p a ra tu re n.
Fig. 13. D ubbele balken-lasapparatuur N D SM. deze p a n e le n stra a t to t op d it m o m en t als enige in E u ro p a is uitg eru st. D e cap aciteit v an deze s tra a t w o rd t op 400 a 450 t gesteld; de secundaire verstijvingen w o rd en in de besta a n d e lashal o p de secties g em o n teerd o f v a n a f het speciale su b se c tie -m o n ta g esta tio n als g ra a t toegevoegd. Fig. 12. Balken-lasapparatuur Kaiser P ullm ax (1967). B e k n o p te beschrijving van en kele der E u ro p ese p a nelenstraten P anelenstraat K o c k u n is, M a lm ö, Z w e d e n (1964-1965) H oew el d o o r de D eense scheepsw erf B u rm eister & W ain in K o p en h ag en o m streek s 1960 reed s o p zeer uitg ebreid e schaal en op re v o lu tio n a ire w ijze m ech an isatie in de v o o rb ew erk in g van h et ro m p m a te ria al w erd ingevoerd (zelfs spoedig n ad ien a a n gevuld m et een in rich tin g v o o r h et n u m eriek a fte k e n e n van de secties), sta a t to ch K o ckum s-m alm ö veeleer b ek en d als de w erf die in de E u ro p ese scheep sb o u w op h e t gebied v an de m ech an isatie b aan b re k e n d w erk v errich tte. D o o r h et investeren van een b ed rag van n iet m in d er d an 10 m iljoen gulden kw am nl. in 1964-1965 een p a n e le n stra at annex b alk en fab ricage-afd elin g to t stan d, die a lle r a a n d a c h t tro k. F ig u u r 14 geeft een o v erzich t van deze 15 m b rede p a n e le n stra at; tw ee p o rta le n m et p o e d e rd e k -tan d e m -la sa u to m a te n en een k an telin rich tin g v o o r de nog slap p e p laatv eld en, staan te r b esch ik king v o o r h et tw eezijdig lassen v an de sto m p e n ad en. D e verstijvingen w o rd en m et een h y d rau lisch b ed ien d e sp an b ru g op de p laatv eld en g e d ru k t en m et beh u lp v an tw ee (gelijktijdig van het m id d en uit w erkende) d u b b el-h o eklasauto m aten in tw intandem -u itv o erin g gelast, zodanig, d at de zuivere lassnelheid op n iet-g esh o p co at m ate ria a l, 2 X 1 m /m in d u b b ele h oeklas b ed raag t. F ig u u r 15 to o n t de in w erk in g zijnde sp an b ru g v an deze g ro tendeels d o o r P u llm ax te G ö te b o rg volgens de richtlijn en van en in nauw e sam en w erk in g m et K o ck u m s zelf uitg ew erk te in stallatie. P anelenstraat A.G. W eser, B rem en, 1965-1966 O ok de p a n e le n stra a t v an A.G. W eser, B rem en, b e h o o rt in zek er opzicht to t d ie v an h e t eerste u u r, d a a r h ierm ed e b e trek k elijk spoedig n a h et in g ebru ik n e m e n v an die van K o ck u m s-m alm ö w erd g estart; de h ie r b ed o eld e p ro d u k tieeenheid m aak t deel u it v an een g roots o pgezet m ech an isatiep la n v an deze w erf. E en nieuw elem ent in de v lakke p a n e le n stra a t is z eer zeker het in sch ak elen v an de n u m eriek b e stu u rd e b randsn ijm ach in e, w aarm ed e de co m p lete p la a tv e ld e n v an ca. 20 bij 10 m in h u n geheel o p de ju iste m a a t w o rd en gesneden. V o o r een sch em a van een p a n e le n stra a t, w elke nagenoeg m et die v an A.G. W eser o v ereen k o m t, zie fig u u r 17. F ig u u r 18 to o n t een sp an in rich tin g v o o r h et p o sitio n eren van de p laten w elke (hetzij d o o r m iddel v an h e t C O e-proces, hetzij d o o r p o ed erd ek -lassen ) aan e lk a a r m o eten w o rd en gelast. P anelenstraat N D S M, A m ste rd a m, 1967 T o e n de N D S M in ap ril 1966 een o rd e r o n tving v o o r a a n v an k elijk 2 d a a rn a aan g ev u ld to t 4 m a m m o e tta n k e rs van elk 210.000 t(dvm ), h e e ft deze w erf, geheel zelfstandig, n a de P anelenstraat S to rd V e rft-a k e rsg ro e p, N o o rw eg en, 1965 A an het w erftijd sch rift A k ers 1966-1 v an 25 m a a rt 1966 o n t lenen wij de in richtin g sschets v a n de sch eep sb o u w lo o d s m et p a n e le n stra at v an A /S S to rd V erft, w elke in 1964-1965 m et betrekkelijk eenvoudige m iddelen d o o r deze o n d ern em en d e w e rf to t sta n d is g eb ra c h t (fig. 16). H e t belangrijk ste deel v an de in v esterin g vorm en e c h te r zeer z e k er de licen tiek o sten v o o r een d riev o u d ig e eenzijdige-lasopstellin g volgens h e t systeem M itsu b ish i-n ag asak i, w aarm ed e
Fig. 15. Spanbrug panelenstraat K ockum s, M alm ö in werking. reed s lan g d u rig e m oeilijke p e rio d e in de sch eep sb o u w, m et een b e p e rk te in v esterin g van slech ts ca. 2 m iljoen g u ld en, in h a a r b estaan d e sch eep sb o u w lo o d s een p a n e le n stra a t geb o u w d en een c o n serv erin g slo o d s in g erich t. H ie rd o o r k o n o.m. de p ro d u k - tiem o g eiijk h eid v o o r v lakke p a n e le n ste rk w o rd en o p g ev o erd zo n d e r u itb reid in g v an zw are k a p ita le la sh a ile n en z o n d e r dat nog kon w o rd en g esp ro k en v an een v o la u to m a tisc h e in stallatie; h ie rv o o r zo u d en u ite ra a rd b elan g rijk g ro te re b ed rag en n o d ig zijn g ew eest. T erw ijl de eerste fase (het a a n e e n lassen v an de p laten to t p laatv eld en ) nog m e t d e g eb ru ik elijk e b e sta a n d e U.M.-a p p a raten geschiedt, w o rd en hier, volgens de b ep erk in g w elk e de h o o g te van h et g eb o u w o p legt, de h alve p a n elen g e k a n te ld en d a a rn a ( to t de uitein d elijk e m axim ale g ro o tte v an 18 bij 30 m ) to t de beo o g d e een h e d e n aan e lk a a r g elast, o m v erv o lg ens op een zgn. sp a n b ru g van de p rim a ire v erstijvingen te w o rd en voorzien. A c h te r deze sp a n b ru g w o rd en de secu n d aire verstijv in g en via d e d w arsh allen o p de p laatv eld en g e b ra c h t, gesteld en a fg e last. V o o rd a t d e secties in een, d w ars op de p a n e le n stra a t lig gende, co n serv erin g slo o d s to t een v er stad iu m w o rd en g eco n serveerd, w o rd en zij zoveel m ogelijk a a n g e k le e d m et pijpbeugels, pijp en, lad d ers, k lim tred en, z in k stu k k en, e.d., w a a r d o o r h e t m ogelijk w o rd t o o k deze o n d erd elen, alsm ede de b e vestiging d a a rv a n, m ed e te co n serv eren. 5 Lasbal 5 P anelenstraat - f I Transportm iddelen (kranen) ir Bewerkingsmachines en installaties Ó. Z w enkkraan Lossen platen en profielen a. Vlakw als 1. H alfp ortaalkraan m et magn. 15 ton Sorteren platen b. G ritstraal en stripcoat installatie horizontaal 2. B rugkraan m et magn. 10 ton Sorteren profielen c. Sicom at brandsnijm achine 2 x 4 2 0 0 x 4 2 0 0 0 3. O verhead kranen 3 stuks 15 ton Plaatbew erkingshallen d. 2 x 3600 x 32000 4. B rugkraan 90 ton Lashal e. Parallel snijm achine 5. T elescoopkranen 2 stuks 15 ton Lashal f. Vlakke sectie straat m et eenzijdige H M installatie (drievoudig) 6. Brugkranen (magn.) 2 stuks 15 ton Plaatbew erkingshallen g* Profielrechtm achine 7. H alve brugkraan 10 ton» h. Spantenbru gm ach ine 8. Halve bru gkraan (magn.) 15 ton i. G ecom bineerde afkant- en buigwals 1500 ton 1 = 12 m eter 9. H alve bru gkraan 10 ton r> j. H ydraulische pers 500 ton 10. Brugkraan 5 ton k. Optische aftekeninstallatie 11. D w arstransportbaan Fig. 16 Situatietekening panelenstraat A / S Stord Verft, Noorwegen. [12]
F ig u u r 19 to o n t de situ a tie v an de sch eep sb o u w lo o d s m et p a n e le n stra a t, conserv erin g slo o d s en lashal t.o.v. h e t hellingterrein, F ig u u r 20 to o n t het zg. k a n te lb o e k v o o r d e o n v e r stijfde p la a tv e ld e n te r g ro o tte v an halv e secties, terw ijl v o o r de sp a n b ru g m e t de p ro fie la a n v o erw a g e n n a a r fig u u r 21 w o rd t verw ezen. Bij de c o n stru c tie v an d it deel d e r v erd er, in h o o fd z a a k zelf d o o r de N D S M in h a n d e n g ehouden u itv o erin g v an d e stra a t, w erd de F a. B a k k e r-r id d e rk e rk b e tro k k e n, w elke firm a zich intussen als N ederlandse in d u strie m ede op h et gebied van p a n e le n stra te n is g a a n toeleggen. F ig u u r 22 to o n t te n slo tte h e t h e ffe n v an de n ag en o eg geheel g ereed zijn d e sectie, v o o r h e t v erd ere tra n s p o rt d o o r d e c o n serv eringsloods p e r h y d rau lisch u itg eru ste speciale ra iltra n s- portw ag en. H e t g ro te verschil tussen de e e rd e r b esp ro k e n p a n e le n stra te n en die v an d e N D S M is, d a t deze la a tste de eerste is w aarb ij als doel is gesteld de secties v an a to t z te m a k e n (d.w.z. v an losse p la te n to t v o lk o m en aan g ek led e en zelfs zo v e r m ogelijk g eco n serv eerd e secties to t 150 t gew icht). D it b e te k e n t w el een zeer g ro o t v erschil m et h e t a fle v e ren v an secties v an vrijw el h e t halv e gew icht, alleen v o o rzien v an de p rim a ire v erstijv in g en en n ie t g eco n serv eerd! E r is o ns o p d it m o m e n t slechts één w e rf b ek en d, w a a r een p a n e le n stra a t in g eb ru ik is, die ev en een s h e t c o m p le te b o v en b ed o eld e p ro g ra m m a o m v at; d it is d e nieuw e b ijz o n d e r fra a ie in sta lla tie v an C h a n tie rs de F A tla n tiq u e, S a in t N a z a ire. D eze (niet in b esta a n d e b e h u i zingen o n d e rg e b ra ch te ) o u tillag e h e e ft e c h te r n a a r schattin g m instens h et tienvoudig e gekost v an de op zo een v o u d ig m o gelijk basis d o o r de N D S M in d e b e sta a n d e sch eep sb o u w lo o d s o n d e rg e b ra c h te p ro d u k tie -e e n h eid. V an zelfsp rek en d ligt d e capaciteit van deze S ain t N a z a ire - s tra a t op een a anzienlijk h o g e r n iv eau d an die v an vele a n d e re stra te n ; v o o r h e t ev en tu eel o p v o eren v an de c a p a c iteit v an de N D S M -p ro d u k tie -e e n h e id zijn w elisw aar m ogelijk h ed en o p e n g ehouden, w elke e c h te r u ite ra a rd v e rd e re in v esterin g en eisen. G e ste ld m oge w o rd en, d a t zich h ie r w el sch ril a fte k e n t w at h et b e sta a n v a n teg em o etk o m in g en v an o v erh eid sw eg e in zekere la n d e n v o o r de sch eep sb o u w in d u strie b etek en t! P anelenstraat V e ro lm e -R o ze n b u rg, 1968 D o o r V ero lm e -R o z e n b u rg w erd eveneens, o n m id d ellijk n a d a t d o o r d eze w e rf d e eerste c o n tra c te n v o o r de b ouw v an d rie E sso -m a m m o e tta n k e rs v an 225.000 t (dvm ) elk w erd en a f g esloten, in één h a re r p ro d u k tie h a lle n een p a n e le n stra a t in g e ric h t. D e b re e d te v an deze stra a t is gelijk aan die d e r a lle r g ro o tste, nl. 20 m ; tw ee p o rta le n v o o r h e t lassen v an de sto m p e n ad e n en een zg. k a n te lb o e k v o o r de o n v erstijfd e p laatv elden, alsm ede een s p a n b ru g m et d u b b e l-h o e k la sa p p a ra tu u r in co m b in atie m et een p ro fie la an v o e rw a g e n, zo rg en v o o r d e fab ricag em o g elijk h eid v an vlakke, v an p rim a ire v e r stijvingen v o o rziene secties, to t een g ew icht v an m ax. 80 t elk. D e beide la a tste b o v en g en o em d e c o m p o n e n te n v an de p a n e le n s tra a t v o rm e n een ty p isch v o o rb e e ld v a n die sam enw erk in g v an 100 % N e d e rla n d se in d u strie, w a a ro p in h e t v o o rw o o rd w o rd t g ezin sp eeld (fig. 23). (F irm a B a k k e r-r id d e rk e rk en Sm itlas). N a de ein d 1968 p la a tsg e v o n d e n fu sie m et de N D S M h e e ft h et V e ro lm e -C o n c e rn th a n s de b eschik k in g o v er tw ee p a n e le n straten. Fig. 18. Spaninrichting voor te lassen stom pe naden, A.G. Weser. P a n elen stra a t C h a n tiers d e l A tla n tiq u e, S a in t N a za ire, 1968 D e in 1968 g ereed g ek o m en p a n e le n fa b ric a g e -e e n h e id te S ain t N a z a ire is wel één d e r m eest m o d e rn e en u itg e b re id e in sta lla ties w elke op dit m o m en t in g eb ru ik zijn; tevens één d er m eest k o stb are! (F ig. 24 en 25.) D e to ta le len g te v an de s tra a t be-
M ateriaalopslag 1. kade losplaats m ateriaal 2. opslag plaat 3. opslag profiel Materiaal-plaat bewerking 4. grit en shopprim er plaat 5. vlakw als 6. grit en shopprim er profiel 7. brandsnijm achines 8. halffabrikaten lasm achine Produktielijn panelenstraat 9. kanteltafel 10. profiel aanvoerw agen 11. spanbrug (voor lassen profiel op plaatveld) 12. aanbrengen w ebfram es enz. Fig. 19. Situatie scheepsbouw loods m et panelenstraat N D S M A m sterdam. 13. aankleden en conserveren Produktie vorm secties 14. lasloods Opbouw casco 15. draaitafelsecties 150 16. 150 1 portaalkraan 17. helling ton d ra a g t o n g eveer 400 m, de co n serv erin g safd elin g n ie t in b e g rep en. V o o ra fg a a n d aan deze s tra a t b esch ik t deze w e rf o v er ver g em ech an iseerd e w erk p laatsen v o o r de v erv aard ig in g v an de sam en g esteld e p ro fielen en de sub-assem b lies te n b ehoeve van de p a n e le n en d e vorm secties. Bij een to ta le jaarlijk se staalo m zet v an ca. 110.000 t b ete k e n t dit d a t d o o r d eze p a n e le n stra a t z o n 250 a 300 t v lakke p anelen p er e tm a a l w o rd en b e h a n d e ld ; h et m a x im a le aflev erg ew ich t is 240 t p e r sectie, h et b u ite n w a g e n tra n sp o rt v o o rz ie t in m a x i m aal 270 t p e r sectie. V o o r z eer in teressan te b ijzo n d erh ed en w o rd t k o rth eid sh alv e verw ezen n a a r [13] en [14] v an h e t lite ra tu u ro v e rzic h t. P a n elen stra a t van A re n d a l-g ö ta v e rk e n, 1969 H e t is w el o p v allen d la a t d a t deze re c o rd w e rf van E u ro p a zich in de rij d e r p a n e le n stra at-b e z itte rs sch aart. D eze u it 1963 sta m m e n d e o p vele p u n te n o v erigens b ijz o n d e r v er g em e c h a n ise e rd e w erf h e e ft nl. in 1968-69 een 250 m lange
Fig. 20. H et kantelen van een plaatveld ter grootte van een halve sectie, N D SM. Fig. 21 Spanbrug m et dubbcl-hoeklasapparatuur en profielaanvoerwagen N D SM. p a n e le n stra at gebouw d ; h iero p zal in 1969 v o o r h et eerst een d o o r de w erf in sam en w erk in g m et E sab o n tw ik k eld eenzijdig lassysteem w o rd en toeg ep ast. D e p ro d u k tie v an de nieuw e stra a t b e d ra a g t p er d ag ca. 840 m 2 p an elen, u itslu ite n d v o o r zien v an de prim a ire verstijvingen; h et p la a tm a te riaal w o rd t (g eg ritstraald en voorzien van een sh o p co at) v an de w alsw erken aangevoerd. D e k o sten v an deze p a n e le n stra a t b ed rag en ro n d 13 m iljoen gulden. H et ligt in de bedoeling in a a n slu itin g op deze s tra a t in de n aaste to ek o m st een v erv o lg straat in te rich ten v o o r h et com p leteren van de secties m et de secundaire verstijvingen, alsm ede m et de a a n k le ed -o n d e rd e le n als bijv. pijpen, tra p p e n, ladders, k ab elb an en e.d. T e n slo tte zij o p g em erk t, d a t h et h ier gegeven overzicht uit de a a rd d er zaak verre v an volledig is. D e o.a. op d it m o m ent in aan b o u w zijnde p an elen straten van Scott L ithgow, B irkenhead (E n g eland) en v an T talcantieri, IVfonfalcone (Italië), w aarbij u ite ra a rd steeds m eer g ebru ik g em aak t w o rd t van de m eest m o d ern e hulp m id d elen en de intussen opgedane erv arin g en, zullen nog d it ja a r, tezam en m et nog an d ere, de rij d e r sterk gem ech an iseerd e fab ricag e-een h ed en aan v u llen. w erk p laatsm ech an isatie, in h et b ijzonder bij de bouw van zeer g ro te tan k ers. H et uitein d elijk e doel h ierv an is v ó ó r alles de m e c h an isatieg raad v an h et lasp ro ces in de w erk p laats m ax i m aal op te voeren. G em een d w o rd t, d a t n aast deze ontw ik k elin g er zek er ook p laats is v o o r het o p tim aliseren van de fabricag e van p laatvelden v an klein ere om vang, alsm ed e van v o rm secties zowel op g ro te als m id d elg ro te scheepsw erven. In d it k a d e r zal v o o rat het v erd er m echaniseren v an de fab ricag e van,,subassem blies ' van tan k ers, b u lk carriers en v rach tsch ep en van alle afm etin g en o n d e r de loep m o eten w o rd en genom en. D e N e d erlan d se scheepsbouw is o n ze lasin d u strie reed s bij v o o rb a a t erk en telijk, zow el w a n n e e r zij zich to t h et u iterste m e- d e-v erd iept in de inm iddels in h et b u iten lan d speciaal voor K o rte sa m en va ttin g In het v o o rg a a n d e is g e tra c h t een beeld te geven van de d u idelijke lijn die bezig is zich a f te tekenen in de co m p lete Fig. 22. H et heffen van de sectie voor transport door conserveringsloods N D SM.
aanvoer aanvoer sec. aanvoer aanvoer uitrustingsonderd. verstijvingen profielen vlakke platen Fig. 24. Plattegrond panelenstraat Chantiers de l A tlantique Saint N azaire (1968). [13] de scheepsb o u w o n tw ik k eld e p ro c e sv a ria n ten, also o k v o o r h a a r in sp annin g om, in b eid er belang, een p assen d an tw o o rd te geven o p de h a a r d o o r de w erv en v o o rg eleg d e p ro b le m e n op lasgebied. D a n k w o o rd S chrijv er d a n k t alle in zijn v o o rd ra c h t g en o em d e w erven v o o r de h em v erstrekte gegevens, m et n am e ook de firm a 's B a k k c r-r id d e r k e rk, K uiser P u llm a x, S m itla s, E sah, W e n zla ff, S ofrisid, e.a. Fig. 25. G ezicht op panelenstraat Chantiers de l A tlantique Saint Nazaire. [14] L it e r a t u u r 1. N oboru Yam am oto & K iyoshe Terai: Innovations of W elding in Shipbuilding and Observation about the Problem s annexed to its A pplication. Journal of Japan W elding Society, Vol. 35, no. 1-1966. 2. Bent-Koch (Burm eister & Wain): C O j-welding is today a Q ualified Process within Shipbuilding. W elding Journal, D ecem ber 1965. 3. R. B oekholt, Philips B edrijfsapparatuur N ederland N.V.: D e ontwikkeling en het toepassen van COa-l assen. M etaalbewerking, Jaarg. 32, 1966; 526. 4. Alan Ailes: N otes on COa-Sem i-autom atic Welding. The Syren Shipping, A pril 1967. 5. Kazuhisa Suziki, Toshikazu Shim oyam a, M asanotu Sato and Massakazti Shiotani: D evelopm ent of D ual Shield G as A rc W elding Process and its A pplication M itsubishi D ual Shield W elding Process. Technical Review M.H.I. Ltd., Sept. 1967. 6. W. K lik: Is zw aartekrachtlassen de oplossing? Smit Las, 7e Jaargang nr. 2, 1968, biz. 61-67. 7. G. Zoethout Ing.: Flet driepoots gelaste staande hoeklassen. Polytechnisch Tijdschrift 14-4-1967, biz. 337-340. 8. A nthony H ind M RIN A : Background to Ship Design and Shipbuilding Production. Tem ple Press Books, London 1965, p. 102-109. 9. Ing. Gerschner, Rostock-W arnem ünde : Stand und Perspective der Schw eissausrüstung im Industriezw eig Schiffbau der D D R. Kjelberg Inform atum nr. 14, June 1967. 10. Hiromasa Kawai, M asahiro Kawasaki and Masataro M itani: One side A utom atic W elding in Shipbuilding. Technical Review M.H.I. Ltd., M ay 1965,p. 27-33. 11. E. W. N. Gilbert: Econom ics of W elding from One Cide. Shipping W orld & Shipbuilder, Sept. 1968, p. 1475-1477. 12. Bedrefsblad A /B A kers Mik V erksted 1966-1. dd. 25 M ars 1966; Store A rbeiderer frillfort po A. S. Stord V erftt (1964-1965). 13. Les C hantiers de 1 A tlantique. Journal de la M arine M archande, 13 février 1969, p. 342-345. 14.7. H ennon et 7. le B ru n : Evolution des techniques de soudage dans le nouveau chantier naval de Saint N azaire. Soudage et Techniques annexes 22, nr. 9/10, sept./oct. 1968, p. 349-359. 15. A rendal, avec un nouvel atelier de panneaux plans, construit son prem ier pétrolier de 227 000 tdw en cent quarante jours. Journal de la M arine M archande, p. 775. 16. V erolm e nieuws, 13e Jaargang, nr. 1, blz. 60 en 13e Jaargang nr. 4 en 5, bl. 14-30. 17. D ir. H. W enzlaff: R ationalisierung und M aterialfluss im Schiffbau, F ördern und H eben, 17 Jahrg., M ai 1967, H eft 7. O ntleend aan Lastechniek, no. 2 februari 1970.
STRENGTH INVESTIGATION OF C O N TA IN ER SHIPS* S h ipbuilding D esign D ep a rtm en t K o b e S h ip ya rd & E ngine W o rks M itsu b ish i H ea vy Industries, L td. Intro d u ctio n F o r designing the first co n tain er ship b u ilt in Ja p a n, M itsubishi H eavy Industries, L td. carried out a series of research and investigation on the strength of co n tain er ships at its K o b e Shipyard & E n g in e W orks, H iro sh im a T echnical In stitu te and K obe T ech n ical Institute. T h e follow ing is an outline of such research a n d investigation. T h e first research on the strength of co n tain er ships in o u r co u n try was conducted in 1964 at the 4 8 th R esearch C om m ittee o f Shipbuilding R esearch A ssociation of Jap an and all research w orks show ed th eir significance fundam entally. Since then, com plicated calculation has becom e easy w ith the progress of electronic com p u ters, and so m o re precise studies on facto rs affecting the stren g th have becom e possible. T o be m entioned firstly in this re p o rt is the establishm ent of th e th eoretical calculation m ethod utilizing electronic com puters, inco rp o ratin g securely th e fa c to rs supposingly affectin g the stren g th in designing. T hen, it deals on the m odel test carried o u t to confirm this theory as well as the m odel test fo r those facto rs d ifficult fo r theoretical treatm en t. C o m p arin g w ith o rd in ary cargo carriers a co n tain er ship has large openings w ith w ide b readth as show n in Fig. 1. T h erefo re, the torsional rigidity o f m ain hull becom es low, and the distortion o f m ain hull, p articu larly of hatch openings, becom es greater. In o rd er to apprehend m ore correctly th e disto rtio n of h a tc h openings o f ships in w aves, a study w as m ade as described in the follow ing ch ap ter u n d e r the subhead of T orsional S trength. D ue to the large co n tain er holds and th e narrow side stru c tu res the transverse strength becom es also severe. In an o th er ch ap ter follow ing the above-m entioned one u n d er the subhead o f T ransverse S tren g th, a study w as m ade about th e threedim ensional transverse strength o f H ak o n e M aru as an objective ship. P articu larly, the fatigue test of the cross p o in t of the longitudinal bulkhead and the inner botto m w as carried out a n d the reliability o f this p a rt w as checked. F u rth e rm o re, it w as necessary to select a form to avoiding the stress co n cen tratio n by m aking the rad iu s o f h atch c o rn e r as sm all as possible so at not to obstruct th e c o n ta in e r s stow ing ability. T h e problem of stress co n cen tratio n of hatch co rn er is dealt w ith in a fu rth e r ch ap ter u n d e r th e subhead of Stress C o n cen tratio n of H atch C o rn e r. T orsional Strength O ne of the im p o rtan t problem s to be considered in designing a vessel such as c o n ta in e r ship having w ide and long hatches is the torsion o f m ain hull. It is p articu larly im p o rtan t to estim ate correctly the value of disto rtio n o f h atch openings and to study thoro u g h ly the w ater-tightness of h atch coam ing and hatch cover. A s fo r this problem, a p a rt fro m th e conventional m ethods, we have introduced a strength th eo ry taking the actual design facto rs into consideration and carried out th e m odel test fo r confirm ing the reliability. T h en, this th eo ry w as adjusted by the result of the m odel test, and the condition of actual ships such as H ak o n e M aru w as checked. T h e o u tlin e is as follow s: Theoretical T rea tm en t o f T orsion o f Ships T he transverse section of ships w ith large h atch openings is the open section in the hatch opening p art, and the closed section is in th e cross deck p art. A s th e lo catio n of sh ear cen ter cannot be defined in unique, th e consistent th eoretical treatm en t is d ifficult to be carried out. T h erefo re, by separating the cross deck fro m the m ain hull by the h atch opening side line the counter-tw isting m om ent arising fro m the bending m om ent as well as the shearing fo rce to be th e affecting fo rce fro m the cross deck w ere added to the cross deck p a rt of m ain hull. T h e bending and tw isting theory w as applied to th e m ain hull as an open cross section. In this case, the hull tran sv erse section w as treated unifo rm ly along the length of ship, and the c o u n te r tw isting m om ent w as increased o r decreased b y adjusting approxim ately to the distribution of the length of the hull cross sectional area, and all the w hile the effect o f hull fo rm w as considered. In this rep o rt, this m ethod is referred to as th e closed area ratio n reduction. M o d e l Test In o rd er to d eterm in e the applicability o f the th eo ry in tro d u ced above to actu al ships, the follow ing th ree kinds of alum inium m odels of 1 /8 0 dim ension of H akone M aru w ere provided. (H ak o n e M aru w as the first full co n tain er ship b u ilt in Jap an, w hich w as launched in M ay 1968 at K obe S hipyard & E ngine W orks o f M itsubishi H eavy Industries, L td. H e r dim ensions are: L X B X D = 1 7 5 m X 2 6 m X 15.5m ). P ro file * p- 175.0001 {& * Source: Japan Shipbuilding & M arine Engineering, vol. 4 nr. 4, July 1969 by kind perm ission o f M itsubishi Heavy Industries Ltd., Fig. 1. Tokyo, Japan. General A rrangem ent o f Container Ship, H akone M aru
JJ Seel BJ S ect. 4) Sect. A Sect. M odel A Fig. 2. O utline o f M odel A M odel A: M odel B: M odel C: A m in iatu re rep lica of H a k o n e M aru, h av in g alm ost the sam e hull fo rm and stru ctu ral arran g em en t, it w as used as a base fo r applying the theo retical fo rm u la to actu al ships. In lieu o f the p artial lo n gitudinal b u lk h ead of M odel A, single hull w as adopted. It w as used to ch eck the effect of hull fo rm to com p are w ith th a t of M odel C. T h e stru ctu re of the p arallel p a rt of M odel B w as lengthened at fo re and aft w ith the box g irder to exam ine the p ro p riety on assum ption established to in tro d u ce th e theo retical fo rm u la. Torsiona l T est T he d istrib u tio n o f torsional m o m ent along the length o f ship w orked on actual ships form s a cosine curve, but in th e test this w as appro x im ated by th e distrib u tio n as show n in Fig. 4, and load w as p u t by th e use o f w eight and lever. T est results o f disto rtio n of hatch opening and nom inal stresses at ends o f cross decks are show n in Figs. 5a) -c) and 6a) -c), respectively. A s fo r the d isto rtio n of h a tc h open in g <5, th e theoretical v alue agrees w ith the experim ental value very well in th e case o f box g ird er of u n ifo rm section as show n in M odel C, an d in the case of the ship fo rm like M odel B, th e theo retical value p erfo rm in g the closed area ratio red u ctio n agrees ap p ro x im ately w ith the experim en tal value. In th e case o f M o d el A w h ich m im ics H ak o n e M aru absolutely, the theo retical value and th e experim ental v alue are considered to have agreed well by offsetting the p artial double hull stru ctu re and th e effect of taperin g o ff of the hull fo rm. A s to th e nom inal stress in the join in g p a rt o f cross deck and m ain hull in Figs. 6a) -c), i.e. the b endin g stress and shearing stress in the cross deck p art, the theo retical calculated value coincides w ith the experim ental value. T h e places w here th e nom inal stress becom es especially high are the c o rn e r on th e n arro w er opening side o f cross deck extending fro m the w ider hatch o p ening to the n a rro w e r one as w ell as the w ide place in the direction of ship length in the cross deck am idships. It is clearly understo o d th at these places n atu rally have the high m axim um stress due to stress concentratio n. P o in ts to be tak en into co n sid eratio n in applying these in v estig atio n results to actu al ships a re as follow s: P artial D o u b le H ull In the case o f such m odel as used in the test, th e calculated value fo r the overall single hull is m ore p ro x im ate to reality, how ever, as co rrectio n of p artial double hull stru ctu re, the follow ing fo rm u la is intro d u ced : 8/t = ( 1 ft) 8s k ft8i)[{ w here 8I{ : D isto rtio n of hatch open in g in the case of p artial double hull stru ctu re Jsn DR E ffe c t o f Ship F o rm D isto rtio n o f h a tc h open in g in the case o f overall single hull constru ctio n D isto rtio n o f h atch opening in the case of overall double hull co n stru ctio n R atio of length o f p a rtia l double hull p a rt to sh ip length A s to th e effect o f ship fo rm, som e places being n o t fully exam ined, 1.05 shall be ad o p ted as the experim ental correctio n fa c to r including unknow n factors. 1 _ 240 320 EE 1-Pitch 15! 380 380 290. 1 9 0 168 _ 1.968 B /P ilc h 20 E D E t p I 70_80 80_ 240 _70 _80 _80 80 80 80 80_ 80 80 80 80 80_ JO _68 ~ To" *30 To To To *30 To* To To 30 * T o To* *30* To* "20* i U L 3l 35 Sect. r 3 M odel C 15 _ 2 5 40_30 3 20
Fig. 4. View o f Loading and Loading Plan fo r Torsion Test In vestigation fo r Sh ip E stim ation o f Torsional M o m e n t W o rkin g on Ship T h e im p o rta n t problem in designing ships is how to estim ate the torsional m om ent w orking on the ship. T h e torsional m om ent w o rking am idships is divided into the com p o n en t due to w ave force and the c o m p o n ent d u e to inertia force caused by sh ip s m otion. T h e fo rm e r is com posed o f the co m p o n en t o f torsional m o m en t due to w ater p ressu re at b o tto m, and the co m p o n en t o f torsional m om ent due to w a te r p ressu re at side, and the com p o n en t of torsional m o m en t co n cern ed in the position o f sh ear center. T h e la tte r is the torsional m om ent w o rking on ship by som e w eight not existing in sh ip s c e n te r causing by yaw ing o f ship. It m ay be right to consid er in general th a t the tim e w hen the torsional m om ent reaches m axim um is the tim e w hen the bow an d stern co rresp o n d to the w ave crest o r th ro u g h w here the co u rse angle is n e a r 60 degrees. T hese calcu latio n s w ere m ade of H ak o n e M aru supposing the ship fo rm as a wall sided vessel of sine fo rm fo r w a te r plane, and the carg o w eight as u n ifo rm distrib u tio n, and th ereb y 10,100 t-m w as obtained as the m ax im u m torsional m o m en t at am idships. W hen this value is converted to th e coefficient of V ed eler s fo rm u la, it becom es 0.328, and by choosing a p ro p e r coefficient, th ough the V ed eler s fo rm u la is a sim ple fo rm, a co m p arativ ely reasonable v alue can be given. Investigation o f T orsional Strength o f C ontainer Ship T h e disto rtio n of h atch opening and the norm al stresses at ends of cross decks are th eoretically calculated fo r H a k o n e M aru. Such result and the value of o rd in ary ships are co m p ared as follow s: Fig. 5 a). Distortion o f Hatch Opening for M odei A (M T(x) = 24.1 K g/m ) 0.2 D istortion of H atch O pening In the case of co n tain er ships, the m axim um d istortion reaches 6.5 tim es in co m p ariso n w ith cargo ships, expressed by the fo re and aft d isplacem ent at hatch co rn er an d 2.8 tim es at the m axim um d isto rtio n of tw isting angle. In the d isto rtio n of hatch opening, the disto rtio n com p o n en t due to w arping of cross section and the d istortion com p o n ent due to S ain t-v en an t torsion are appro x im ately equal. Fig. 5 b). 0.4 EE 0.6 "5 0.8 1.0 1 0 > Distortion o f Hatch Opening for M odel B (M r(x) = 24.1 K g/m ) "Ï N om inal Stress o f H atch C o rn er In the case of c o n ta in e r ships o f such h atch a rrangem en t as show n in Fig. 1, the places of high n om inal stress are: a) C o rn ers of engine room, b) C o rn ers of m ain cross deck, c) F o rw ard corn ers of fo rw ard hatch opening and aft co rn ers of aft hatch opening. In general, the n o m in al stress becom es higher at the co rn e r o f cross deck in the p a rt b etw een w ider open in g an d n a rro w e r opening. W h en th e nom inal stress o f a co n ta in e r ship is com p ared w ith th a t of a conventional cargo ship, the follow ing conditions occur: a) T h e nom inal bending stress o f cross deck is tw o tim es at the fo rw ard c o rn e r of engine opening, and 1.9 tim es at the c o rn e r of m ain cross deck at am idships, and b) T h e n om inal sh earin g stress of cross deck is 2.8 tim es at the fo rw ard c o rn e r of engine open in g, and 0.6 tim es at the c o rn e r o f m ain cross deck at am idships. C onclusion A s a result of investigation of response and external fo rce fo r design concern in g the to rsional stren g th o f ships, th e disto rtio n o f h atch opening due to torsion o f co n tain er ships becom es as large as 6.5 tim es com p ared w ith o rd in a ry cargo ships. T h e re fore, a th o ro u g h investigation of hatch cover co n stru ctio n based u p o n w ateriightness o f hatch cover and the relative disp lacem ent o f h atch cover and h atch coam ing is necessary. F u rth e r m ore, as to the hull stru ctu re, the sam e investigation is necessary fo r the stru c tu re and shape of the c o rn e r o f cross deck. Fig. 5 c). Distortion o f Hatch Opening for M odel C (M t (x) = 24.1 K g/m ) Transverse Strength C o m p arin g w ith o rd in ary cargo ships, a c o n ta in e r ship has large double b o tto m stru c tu re and n arro w side stru ctu re th a t
3-OrTTT Nominal S tre sses W ith Closed A rea R a tio Reduction W ithout Closed A rea R a tio Reduction i3.0 Nominal S tre s se s I I kg/mm' Fig. 6 a). M ax. S tre s s e s M easured N om inal and M ax. Stresses in the Cross D eck E nds fo r M odel A (M T(x) = 24.1 K g /m ) Fig. 6 b). M ax. S tre s s e s M easured N om inal and M ax. Stresses in tlie Cross D eck Ends for M odei B (M t (x) = 24.1 K g /m ) Max. Stresses Measured Fig. 6 c). N om inai and M ax. Stresses in the Cross D eck Ends fo r M odel C (M t (x) = 24.1 K g /m ) C = > Set Supporting P o in t a t B R otate B' C 9 0 ' A Bottom P a rt A Fig. 8. Transform ation to Plane F ram ew ork Fig. 7. R ough M idship Section cause the em erg en ce o f a p ro b lem o f its tran sv erse strength. T o solve this p ro b lem, a stress analysis of th e p lan e grid stru c tu re w as used an d v ario u s load co n d itio n s w ere investigated. F u rth e rm o re, in o rd e r n o t to d istu rb th e c o n ta in e r s stow ing ability, th e h o ld section is m ade to be sq u a re an d so d isco n tin u ity o f stru c tu re is a p t to o ccu r. T h e re fo re, especially fo r th e cross p o in t o f th e lo n g itu d in al b u lk h ead an d in n e r b o tto m plate, th e fatig u e test w as c a rrie d out to ch eck th e strength. T h e fo llow ing is an outline. T ransverse S trength C alculation T h e m o st im p o rta n t p ro b lem in calcu latin g the transv erse stren g th is how to co n sid e r the c o n ta in e r load. T h e c o n ta in e r w eight in hold is tre a te d as th e c o n c e n tra ted load in th e d irectio n o f sh ip s length at a b o u t 2 0 ' an d in the d irectio n o f b re a d th at a b o u t 8 ' intervals. A s fo r th e c o n ta in e r w eight on deck, it is tran sm itted to th e d o u b le b o tto m th ro u g h vertical p illars o f cell co n stru ctio n. T h e co n c e n tra ted w eight p oint by c o n ta in e r w eight am o u n ts to as m uch as 80 p o in ts p e r one hold in case of H a k o n e M a ru, th erefo re, it m ay be rig h t to consid er th a t th e c o n ta in e r w eight w orks on the d o u b le b o tto m u n ifo rm ly. A cco rd in g ly, in this rep o rt, th e w eight of co n ta in e rs w h e th e r in hold o r on d eck was treated as to be d istrib u ted u n ifo rm ly to th e double botto m. W hile on the o th e r h an d, in case of list o f ship, the contain ers in h o ld, stay still m erely by the frictio n o f contain ers betw een each o th e r th erefo re, an in v estigation o f possible sliding of co n ta in e rs w as m ade. T h e strength calculatio n w as ex ten d ed by reg ard in g the ship side stru c tu re at th e sam e plane w ith the d o u b le b o tto m, w hich w as tre a te d as a p lan e stru c tu re of sim ple su p p o rt a t the lo catio n o f bilge p a rt and transv erse b u lk h ead, w hile o n th e u p p e r d eck level, it w as tre a te d as o n e o f flexible su p p o rts at th e lo catio n of cross deck an d box girder. In this w ay, the strength investigation of co n d itio n o f v ario u s ex tern al fo rces supposedly w o rk ed on c o n ta in e r ships w as
carried o u t an d the resu lt of stren g th calculation, fo r exam ple, of N o. 5 cargo hold of H ak o n e M aru in a b allast conditio n is show n in F ig. 9. A s a result, the follow ing conclusion w as obtained: T h e m ost severe conditio n in th e transverse stren g th of co n ta in e r ships is the ballast condition. It will be safe if a study has been m ade o f the stren g th of double b o tto m in the case of no sliding betw een co n tain ers w hen sh ip heels. A t the place changing to single hull stru ctu re at th e en d o f p a rtia l longitu d in al bulk h ead, high stress com es a b o u t a t the low er end o f w eb fram e o f single hull, th erefo re, full co n sid eratio n is necessary fo r the strength co n tin u ity at th e changing place fro m double hull to single hull. In case the hold length exceeds 8 0 ', the sh ear stress o f double botto m g irder and flo o r becom es higher, th erefo re, it is desirable to p rovide the transverse p artial b u lk h ead of one c o n ta in e r height at the cen ter of th e h o ld. By p ro viding a tran sv erse partial bulk h ead, the sh ear fo rce on the flo o r is red u ced by 20 %. P rogram F atigue T est at C ontainer H o ld C orner In co n tain er ships, in o rd er not to d isturb the co n ta in e r s stow ing ability, a sq u are type w as adopted in the crossing c o rn e r p a rt of double b o tto m co n stru ctio n and side stru ctu re. C o m p arin g w ith th e so-called R type o f ro u n d cross poin t, this ty p e is ad v an tag eo u s in respect of the stow ing efficiency in hold and effective b read th of longitudinal b ulkhead. H ow ever, on the co n trary, it is disadvan tag eo u s in respect of fatigue stren g th by stress concen tratio n. E specially in the case o f co n tain er ships, fo r the ad ju stm ent of gravity and m etacen ter, the u p p e r p a rt of w ing tan k s becom es b allast tan k s and the low er p a rt becom es fu el oil tan k s. T h e re fore, in case a d am age occurs such as a creack in this cross poin t, then the p ro b lem of fuel oil leakage arises. C onsequently, sufficient investigation w as carried out and a highly reliable co n stru ctio n system w as adopted; i.e., as to th e w elding m eth o d of square type stru ctu re, shape of bead an d effect o f b ra c k e t fitted a t the cross p o int, th e p ro g ram fatigue test w as carried o u t takin g into consid eratio n the average stress of full load condition and ballast conditio n as well as the stress v ariatio n due to wave. As a resu lt o f m odel test, d ata w as o b tain ed regard in g the follow ing: T h e stru ctu re o f full p en etratio n, full dressing or sim ple fillet w eld w ith a sm all b ack et w ill h av e th e fatig u e stren g th of m ore th an 15 years, b u t in the design of actual ships taking in to consid eratio n the reliability o f m odel test, such system w as ad o p ted in w hich th e stru ctu re has a b ra c k e t of full p en etratio n and the b ead is fo rm ed to be a co n cav e shape by w elding. Stress C oncentration o f H a tch C orner T h e shape of h atch co rn er of c o n ta in e r ships is d esirable to be adopted as sq u are as possible so as not to d isturb th e conta in e r s stow ing ability. T herefo re, how to release the stress c o n c e n tra tion of h atch c o rn e r becom es a m ost im p o rta n t p roblem. T h e m odel test co n d u cted to exam ine the m ethod of releasing the stress co n cen tratio n o f h atch co rn e r w ill be sum m arized in this rep o rt. As regard s th e stress co n cen tratio n of h atch co rn er, m any studies have been m ade and the follow ing pro b lem s w ere b ro u g h t o u t in th e case o f co n tain er ships: T o m ake th e hatch c o rn e r rad iu s sm all is d isadvantageous fro m the p o in t of stress co n cen tratio n due to th e longitudinal bending, and it is necessary to tak e in to co n sid eratio n th e stress co n cen tratio n acco m p an ied by the d istortion of cross deck due to the torsion o f ship.
Test Piece Z'svt* C a s ft 5 o f S Ä *. 3E2&»» IjLir P *-, J Ta*sSfl«ts A?*, Sfe»t*S - îlr-.* Ü»Fa» Sc*S» SAas» f. '< * î >* 5» ^ rtfa iï *. t ZcAtaift W z&rt J t 3BF*e? *«*. Fi«Sfcwt A S'? 2»»C i Fig. 10. T est Piece S *» * ^ 6**«cfcTî >>*»* g:' y* ïs 25 Ï5 ïsï ïf5 FÎ3- Visj&ibvt * ïvfrrq Fi g. 11. R esults o f M odel Test B etw ee n H atch C o nta in e r G auging 2 ------ 4 A fter Welding One Inn. B ott. Plate 1 J Bead to Be Added Fig. 12. Detail o f Corner Structure Adopted for Actual Ship Fig. 13. Outline of Hatch Corner M odels In o rd in ary cargo ships the h atch co rn er could be treated as a tw o-dim ensional problem, how ever, the co n tain er ship form s the three-dim ensional co rn er w h ere the betw eenh atch-stru ctu re of box type and the double-hull side stru ctu re cross. T o solve the above tw o points, the follow ing tests w ere carried out: M o d el Test The m odel test w as c a rrie d ou t w ith th ree kind s of typical stru ctu re p lan n ed fo r H ak o n e M aru as show n in Fig. 13. M odel I : T his is a m odel in w hich a co m paratively large co rn e r rad iu s w as provided fo r on the cross deck side at the w id er cross deck p a rt right above the w atertight b ulkhead. M odel II : T his is a m odel of b etw een -h atch -stru ctu re of box type rig h t above the w atertig h t b u lk h ead, M odel III: and the co rn er radius is 250 m m converting to ship. T his is a m odel corresponding to th e box gird er type at th e top of cell co n stru ctio n betw een containers. A s to the external fo rce bringing about the stress co n cen tratio n of h atch co rn er, the objective w as the torsion o f ship. T he concentrated load w as added to the free end so as to m ake the cross deck o f the m odel cantilever. R esu lt o f T est a n d Investigation T h e stress distribution of hatch c o rn e r of each m odel is show n in Fig. 14. A s to the stress distrib u tio n in the vicinity of the side line o f opening of cross deck, the n earer the side line of opening is, the larg er it becom es ab ru p tly fro m the calculated v alue as can tilev er, such as show n in F ig. 15.
Compression Fig. 14. Model Distribution o f Sresses in W ay o f Hatch Corner Structure Model o«photoelastic Plane Model Op Ratio as/a p I 2.46 1.43 1.72 11 2.95 1.76 1.67 III 4.00 1.76 2.27 T h is abru p t increase is affected not only by th e h atch c o rn e r radius, b u t also by the disco n tin u ity in transm ission of load due to the th ree-dim ensional constru ctio n. T he calcu lated value show n w ith d o tted lines in F ig. 15 w as o b tain ed th ro u g h the stress distrib u tio n by em ploying a fin ite elem ent m ethod, and the re su lt o f test is fully explained. O n the o th er h an d, w hen th e p lane stress c o n c e n tra tio n fa c to r is exam ined of each m odel by the p h o to elastic ex p erim ent, it becom es like th a t as in the above table. F ro m this table and the foregoing calcu lated results, it c a n be u n d ersto o d th a t the stress c o n cen tratio n of h a tc h c o rn e r based upon the disto rtio n o f hatch opening varies greatly depending on the stru c tu re o f c o rn e r p a rt w h eth er it is considered as plane o r solid. T h is is because of th e fact th a t the cross deck of c o n ta in e r ships is o f box shape, and th e bending o f cross deck based on the d isto rtio n o f h atch is tra n sfe rre d to the axial fo rce of fo re an d aft plates o f box g ird er at the en d s of cross deck o f box shape, and is carried over to the stru c tu re of w ing tank, thereby th e discontin u ity of transm issio n of fo rce is b ro u g h t ab o u t in the joining p a rt and the stress co n cen tratio n fa c to r of the stru ctu ral m odel is considered to h av e becom e larg er. B asing o n the various conditions, the follow ing p o in ts are observed: T h e stress c o n cen tratio n of h atch c o rn e r of co n tain er ships is cau sed by th e seco n d ary stress co n c e n tra tio n an d the disco n tin u ity of transm issio n o f force. T h e stress c o n cen tratio n of th e la tte r is possible to be released co n sid erab ly if a tte n tio n is given to the c o n tin u ity of th e stru ctu re of w ing tan k s of box type cross deck stru ctu re. A s th e b read th o f cross deck of c o n ta in e r ship is rem ark ably n arro w er th a n th a t o f o rd in ary cargo ship, stress co n c e n tratio n of hatch c o rn e r caused b y lo n g itu d in al bending stress b ecom es sm all and, even if it is superposed b y the stress c o n cen tratio n caused by th e d isto rtio n o f h atch opening, th ere is no p ro b lem p ro v id ed th a t the suitable c o rn e r rad iu s is arran g ed. It is fully effective to release the stress c o n c e n tra tio n even if it is of the co rn e r fo rm like M odel I. C onclusion F o r the im p ro v em en t o f the reliability of stren g th of c o n ta in e r ships, th eoretical investigation an d m odel test of to rsio n al stren g th, transverse strength and stress co n c e n tra tio n at hatch c o rn e r w ere carried out, and results of w hich w ere reflected in designing of ship, contrib u tin g to the im p ro v em ent of m aterial saving o f stru c tu re and th e reliability o f strength. H o w ev er, it is necessary to contin u e these studies fu rth e r and w id er to g ether w ith researches on th e sailing conditio n fo r th e d ev elo p m en t of the best suitab le stru c tu re o f c o n ta in e r ships. N IE U W E U IT G A V E N VM 11 8 bladen Prijs per blad f 0,90. Abonnees en leden FM E genieten een aanm erkelijke korting (tot 33% %>). Een abonnem ent houdt in dat men zich verbindt alle in de betrokken groep verschenen of nog te verschijnen bladen af te nemen. Vaste kosten zijn er niet aan verbonden. Prospectussen, inlichtingen en bestellingen bij: Technische Uitgeverij H. Stam N.V. Postbus 48 C ulem borg (tel. 03450-31 43). Schiffsliste 1970 Deze bekende en nuttige uitgave om vat de W estduitse koopvaardijvloot per 31 decem ber 1969. De alfabetische lijst is gerangschikt in schepen van 100 tot 500 brt en vanaf 501 brt, w aarvan afzonderlijk w orden verm eld droge lading schepen, tankschepen en vissersvaartuigen. Van de schepen boven 500 brt w ordt ook de eventueel aanwezige zware laadboom verm eld en de kubieke inhoud. In tabellarische vorm wordt het totale aantal schepen en brt verm eld onderverdeeld in droge lading schepen, vracht/passagiersschepen, koelschepen, tankers, veerboten e.d., visserijschepen, zeilschoolschepen (samen met sleepboten en andere hulpvaartuigen), tonnageklasse en soort van voortstuwing. In de laatst genoem de tabel is een storende fout geslopen. De cijfers voor turbineschepen en schepen m et kernenergie zijn verwisseld. Van de rederijen zijn niet alleen de adressen verm eld, m aar ook de d a a r bij behorende schepen. Uitgave door E ckhardt & M esstorff, H am burg. Prijs D M 19,50.