共通構造規則（CSR）の背景
と
ばら積貨物船及び二重船殻油タンカー
ばら積貨物船及び二重船殻油タンカー
共通構造規則
共通構造規則
Common Structur
Common Structur
al
al
Rule
Rule
s
s
(CSR)
(CSR)
for
for
Oil Tankers & Bulk Carriers
Oil Tankers & Bulk Carriers
ClassNK
ClassNK
共通構造規則（
共通構造規則（
CSR)
CSR)
の背景と全体的説明
の背景と全体的説明
¾
規則開発の背景及び目的
¾
開発経緯
¾
IMO Goal-Based Standard (GBS)との関係
¾
両規則間の調和及び両規則の保守
¾
両規則に共通な考え方及び規定
IACS CSR – 規則開発の背景
重大海難・海洋汚染事故の発生
►► ►► 安全で環境保護に適した船舶安全で環境保護に適した船舶 (Robust/Reliable Ships) (Robust/Reliable Ships) ►►►► 使用目的に適した船舶使用目的に適した船舶(Fit for purpose)(Fit for purpose) ►►
►► 使用しやすい船舶使用しやすい船舶 (User(User--friendly)friendly) --運航運航, , 保守保守, , 検査検査
規則強化・新しい規則の開発
規則強化・新しい規則の開発
IMO/IACS
IMO/IACS
批判と信頼性低下
批判と信頼性低下
信頼性回復
信頼性回復
規則開発の目的（1）
船級協会間の構造寸法の共通化
IACS （10船級協会）独自の構造規則 縦強度、鋼材の使用等必要最小限度のＩＡＣＳ統一規則 各船級協会独自の経験、研究開発に基づき開発したもの 同一設計の船舶でも適用する船級規則により異なる部材 寸法となる。 条約などの構造要件 タンカーとばら積貨物船規則は、少なくとも既存のどの船級協会規則 タンカーとばら積貨物船規則は、少なくとも既存のどの船級協会規則 よりも業界の要望に応え、かつ、認知されるものとする。 よりも業界の要望に応え、かつ、認知されるものとする。共通構造
規則作成
規則開発の目的（2）
透明性・説明性のある規則の作成及び提供
規則開発過程において、規則案の開示、業界への説明、業界 からの要望などを反映 技術的背景及び試計算結果の提示IMOが開発しているGoal-based Standard(ＧＢＳ)
の目的及び機能要件に合致した規則提供
IMO GBS Tier 4に位置づけられる。
規則開発経緯 (1)
JBP : Joint Bulker Project zBV, CCS, GL, KR, NK, RINA & RS
zComplete set of Structural Rules for SSS and DSS Bulk Carriers
zLength greater than or equal to 90m
JTP : Joint Tanker Project zLRS, ABS & DNV
zComplete Set of Structural Rules for Double Hull Oil Tankers
zLength greater than or equal to 150m
2003年12月にIACS理事会は2つのPilot Projectを
承認
規則開発経緯 (2)
2004.07
(2004.09)2004.12
2005.02
2005.04
2005.06
2005.09
2005.12
2005.12
第
1次規則案公表
規則案説明（東京、福岡、今治を含む主要都市） 第1次規則案に対するコメント JBP/JTP&SAJ/JSA合同会議第
2次規則案公表
IACS CEO/C51理事会 採択及び施行スケジュールの採択 JBP/JTP&SAJ/JSA合同会議最終案公表及び理事会に提出
IACS C52理事会で採択(14日)
第2次規則案に対するコメント2006.04
施行
IMO GBS との関係(1)
Goal Based-Standards (GBS)
構造損傷に関わる重大事故、海洋汚染事故を契機に、船体構 造の安全性強化、環境への配慮などを目的に、ＩＭＯとして策 定する構造規則で、安全目標などを定める規則である。IMOでの審議経緯
MSC78（2004.05) ＧＢＳの枠組みに関する審議、ＷＧ設置 MSC79（2004.12) ＷＧにて審議 MSC80（2005.05) ＷＧにて審議、枠組みについて合意 ＣＧを設置2004年～2010年迄のＩＭＯにおける長期作業
IMO GBS との関係(2)
Tier I Goals INDUSTORY INDUSTORY Tier II Tier IV Tier V Tier III Industry Standards, Practices and Quality SystemVerification and Acceptance Criteria
IMO
IMO
IMO
IMO
IMO
IMO
5層構造の新規則体系
Draft text Draft text discussed discussed at MSC80 at MSC80IACS
IACS
IACS CSR forACS CSR for Tankers & Bulk Carriers Tankers & Bulk Carriers
(To be (To be developed) developed) Functional Requirements
両規則間の調和(1)
-- タンカー折損・沈没事故による油汚染と批判タンカー折損・沈没事故による油汚染と批判 -- BCBC安全強化策と二重船側構造要求安全強化策と二重船側構造要求 -- 各船級規則概念・考え方、計算手法の相違、等々、等々2つの規則の開発経緯・背景の違い
主要技術要素の違い
業界批判！
両規則調和のための検討
両規則調和のための検討
(RPE
⇒AHG/RTH⇒ SGI)
両規則間の調和(2)
(1) 腐食予備厚(0.5ｍｍ単位に切り上げ） (2) 計算端数処理法(要求ﾈｯﾄ寸法の小数点第1位を2捨3入） (3) 波浪荷重（斜波及びせん断力(IACS UR S11と同じ）) (4) 縦曲げ最終強度(許容静水中縦曲げモーメントを使用する場合、波浪縦 曲げモーメントの部分安全係数1.2) (5) 縦曲げに関わる座屈強度評価(ﾊﾞﾙｶｰ規則に整合） (6) 直接強度計算(計算チェック） 最終寸法に強い影響を及ぼす以下の項目は調和作業完了長期作業
長期作業
:
採択後に調和を図る項目
(a) 波浪荷重 (b) 疲労強度評価 (c) 直接強度計算手法 (FEA) (d) FEAに基づく座屈強度評価長期調和作業は、IACS Hull Panelのもとで数年かけて作業を行う。
両規則の保守
（
2006年4月1日以降）
• 2006年4月を目途にIACS Hull Panelの下に油タンカー及び ばら積貨物船CSR用の２つの保守チームを設置することを 検討中。 • CSR保守は、以下の①～③の事項について ①CSRの共通解釈 ②改正（初期不具合対応を含む） ③業界コメントの処理（Q&A) 迅速な対応を目指し、少人数の専任チームにより実施。 • 上記①～③は、IACS内部で統一データベースを活用して、 迅速、かつ、整合性があり、効率的な処理を行う。 • 上記①～③で確定した内容はIACSの（専用）ウェブサイト を通じて外部から随時参照できるシステムを構築する予定。
NKの取り組み
合理性と透明性を有した
合理性と透明性を有した
船体構造
船体構造
基準の開発
基準の開発
（鋼船規則
（鋼船規則
C
C
編の船体構造規則の見直し）
編の船体構造規則の見直し）
荷重推定 腐食予備厚 強度評価手法 疲労強度評価手法、等船体構造強度評価のための技術指針
(1999)
損傷データ 板厚計測データ 実験、実船計測 試計算、等々タンカー（2001）、ばら積貨物船（2002）及びコンテナ運搬船
(2003）の構造強度に関するガイドライン
PS-DA(PrimeShip Direct Assessment）
PS-FA(PrimeShip Fatigue Assessment)
船級符号への付記
CSR（バルカー）策定に貢献
荷重、腐食予備厚、直接強度計 算、疲労強度評価、等両規則に共通の考え方及び規定
両規則に共通の考え方及び規定
1. 環境条件 2. 貨物積載能力及び運航要件 3. 構造強度 4. 建造品質 5. 腐食対策 6. 疲労寿命 7. 検査及び修理のための安全交通 8. 就航中の船舶の構造評価IMO GBSの機能要求に対応
ＳＯＬＡＳ，ＩＬＬＣ，ＭＡＲＰＯＬ等の条約の遵守
IACS統一規則(UR)との整合及び取り入れ
適用及び船級付記符号
適用及び船級付記符号
規則に適合するタンカー及びばら積貨物船には、船級符号に “ＣＳＲ
”を付記 3．ネット寸法手法（想定腐食後の強度評価）の導入 1．ＧＢＳと一致する設計寿命及び疲労寿命（２５年） 及び海象条件（北大西洋運航）の適用 2．最終強度評価等高度強度評価手法の導入 タンカー規則：Lが150ｍ以上の二重船殻油タンカー バルカー規則：Lが90ｍ以上のバルカー＊2006年４月１日以降建造契約される船舶
*ﾄｯﾌﾟｻｲﾄﾞﾀﾝｸ及びビルジホッパタンクを備える船舶環境条件等
環境条件等
•
運航海域 : 北大西洋•
設計寿命及び疲労寿命 : 25 年•
強度評価に対する荷重 : 超過確率10-8レベルの極限値 現行規則においては、船体梁強度（縦強度）のみ、上記環境条件に 基づく荷重に対応している。船体運動及び動揺加速度
ハルガーダー荷重（波浪縦曲げモーメント、波浪せん
断力及び波浪水平曲げモーメント）
タンカー規則 第7節3 バルカー規則 第4章2節及び3節 波浪曲げモーメント及び波浪せん断力は、IACS UR S11 （現行規則）と同じ使用材料等
タンカー規則バルカー規則6節１3章1節 材料及び溶接材料 ： IACS UR Ws 材料係数ｋ ： IACS UR S4 HT40は、0.68 鋼材の使用区分 ： IACS UR S6 バルカー規則：SOLAS XII章 6.5.3規則対応
倉内肋骨下部肘板及び当該箇所の外板をD/DH級鋼以上の 鋼材を要求 完全溶け込み溶接の適用及び隅肉脚長等現行規則の一部修正溶接
タンカー規則6節5 バルカー規則11章2節建造品質
IACS Recommendation No.47 又は認知された品質基 準（ＪＳＱＳ等）による。 タンカー規則6節5 バルカー規則11章1節
強度評価手法
強度評価手法
限界状態評価手法の導入
終局限界状態(ULS) 使用限界状態(SLS) 事故限界状態(ALS) 疲労限界状態(FLS) タンカー規則第2節4 & 5 バルカー規則第3章4節損傷状態（限界状態）に対応する荷重シナリオを組合せ、
構造強度を評価する手法
想定される最大荷重に対し構造が崩壊しない状態（構造の終局強度 に達しない状態） 使用中に想定される荷重に対し構造的機能が喪失しない状態（構造 が塑性しない状態） 想定される事故、浸水した状態に対し構造が崩壊しない状態（構造 の終局強度に達しない状態） 想定される繰り返し荷重に対し疲労損傷が生じない状態局部強度
局部強度
板部材
塑性理論に基づく板厚算式 縦曲げによる軸力を考慮防撓材
梁理論に基づく曲げ強度及び せん断強度算式 縦曲げによる軸力を考慮桁部材
梁理論に基づく曲げ強度（タンカー 規則）及びせん断強度算式 Lが150m未満のばら積貨物船：規則算式 Lが150ｍ以上のばら積貨物船：直接強度計算による。 タンカー規則では、直接強度計算の結果により算式要求値の 85%まで軽減できる。 タンカー規則第8節2-6、バルカー規則第6章 荷重 軸力 軸力 防撓材全体強度
全体強度
貨物倉又は貨物区域を含む広範囲の構造に対し、有限要素法による直接強度計算（ＦＥＡ）によ り評価縦強度
縦強度
ネット寸法に基づき現行規則を修正
IACS UR S7(現行規則) の中央部の最小断面２ 次モーメント及び最小断面係数×
0.9
0.5tc(腐食予 備厚）控除後の 断面係数は、縦 強度上の衰耗限 度とほぼ同値Sention modulus (DH Tanker and SSS BC)
0.800 0.900 1.000 DH D e c k) otto m ) A fr a (D eck) fr a otto m ) H an d y (D eck ) Ha n d y otto m ) P -m ax (D eck ) P -m ax otto m ) C ap e (D eck) C ap e otto m ) タンカー規則第2節5.4 バルカー規則第3章4節 許容応力 IACS UR S11(現行規則）
÷
0.9
(曲げ：190N/mm2、せん断：120N/mm2) 座屈強度評価（ｔCAを考慮、DINの評価式）縦曲げ最終強度
縦曲げ最終強度
S M R U W W S SM
M
M
γ
γ
γ
+
≤
W M 船体構造にとって最も致命的な損傷であ る船体梁の折損を制御する意味で最も重 要な強度評価項目 部分安全係数手法の導入 静水中縦曲げモーメント 波浪縦曲げモーメント U M 縦曲げ最終耐荷容量 S γ Msに対する部分安全係数で、1.0とする。 W γ Mwに対する部分安全係数で、荷重に対する不確定要素を考慮した もの。Msを許容値とする場合1.2（共通）、LM最大値とする場合、 1.3（タンカー）とする。 R γ 縦曲げ最終耐荷容量に対する部分安全係数で、使用材料、強度モ デル等の不確定性を考慮し、1.1とする。 検査間隔2.5年 で想定される腐 食量（0.5 mm) 要求ネット寸法 腐食予備厚 Coating 設計時 切替が要求 される板厚 衰耗限度 Coating 就航中腐食予備厚＝衰耗限度（切替基準）
腐食予備厚＝衰耗限度（切替基準）
防食対策
防食対策
(1)
(1)
腐食予備厚 ： 構造部材が曝される片面の腐食環境に応じ設定 計測板厚が、この範囲 になると毎年の板厚計 測又は再塗装が必要 就航中の想定荷 重に耐えるため に必要な寸法 就航中の想定 される衰耗量ネット寸法手法
Required Net Thickness Corrosion Addition Owner’s Extra Offered gross Thickness CA req net req grosst
t
t
_=
_+
CA off gross req nett
t
t
_=
_−
CA off gross req nett
t
t
_=
_−
0
.
5
Local Local ：： 板部材板部材 Local Local: : 防撓材防撓材 Global Global応力応力 ：：縦強度、直接計算縦強度、直接計算 限界座屈応力 限界座屈応力 CA off gross req nett
t
t
_=
_−
疲労評価 疲労評価 CA off gross req nett
t
t
_=
_−
0
.
5
タンカー規則における疲労評価では、ハルガー ダー応力、FEAでの評価位置以外は、0.25tCA を控除 タンカー規則第2節4.3.4 バルカー規則第3章2節腐食予備厚
•60万点に及ぶ板厚計測データ
•確率論に基づく科学的な腐食進行モデル
•腐食環境要因の分析
¾適用規則（MARPOL条約） ¾塗装要件（バラストタンク、貨物倉内） ¾構造部材の位置、船のサイズなど 設計寿命 設計寿命2525年において鋼材切替量を年において鋼材切替量を 最小化するような確率レベルを考慮 最小化するような確率レベルを考慮25
25
年
年
95
95
％確率レベルの腐食推定量
％確率レベルの腐食推定量
（平均値＋２標準偏差）相当
（平均値＋２標準偏差）相当
タンカー規則第6節3 バルカー規則第3章3節腐食予備厚
CSR
(NK)
甲板下3ｍ迄 船側外板 3.5mm* （3.0mm) 舷側厚板3.5mm (3.0mm) 上甲板4.0mm (4.0mm) 縦通肋骨3.0mm (20%) 水平桁及び横桁 3.0mm(2.5mm) 船底外板及びビルジ外板 3.0mm (3.0mm) ホッパ斜板 3.0mm (3.5mm) 縦通隔壁及び横隔壁 2.5mm (3.5mm) 内殻板4.0mm (3.5mm） 縦通肋骨2.5mm (32％) 甲板横桁ウェブ 4.0mm（3.5mm） 隔壁横桁ウェブ2.5mm (3.5mm) 内底板4.0mm(3.5mm) 船側縦通肋骨3.0mm(20％) トランスリング面材 3.5mm(2.5mm) 縦通隔壁4.0mm (3.5mm) 甲板横桁面材 4.0mm（3.5mm） 縦通肋骨4.0mm (32%) 内殻板3.0mm (3.5mm） 横隔壁4.0mm (3.5mm) 隔壁横桁面材3.5mm (3.5mm) 船側外板 3.0mm （3.0mm) *岸壁接触箇所 桁板及び肋板3.0mm (2.5mm） トランスリングウェブ 3.0mm(2.5mm) 船側縦通肋骨4.0mm(20％) 水平桁及び横桁 4.0mm(2.5mm) 赤字は、CSR要求値、括弧内数値は、NK規則、防撓材の数値は、断面係数算式におけ る腐食に対する余裕分を示す。 内底板＊＊5.5mm(5.0mm) 縦通肋骨: 3.0mm(20%) 横隔壁 6.5mm(3.5mm) 下部スツール 6.5mm(3.5mm) 内殻板 4.0mm (2.5mm) ホッパ斜板＊＊ 5.5mm(5.0mm) 船側外板（単船側） 3.5mm(2.5mm) 船側外板（二重船側） 3.0mm(2.5mm) 3m下方迄 上甲板4.0mm (2.5mm) 舷側厚板 3.5mm(2.5mm)腐食予備厚
腐食予備厚
CSR
CSR
(NK)
(NK)
（（BCBC--A A 及び及びBCBC--BB船）船） 斜板3.5mm(2.5mm) クロスデッキ（上部スツール（空所）） 3.0mm (2.5mm) 船底外板及びビルジ外板3.0mm(2.5mm) 肋骨（二重船側内） 3.0mm (20％) トランスリングウェブ 4.0mm(2.5mm) トランスリング面材 4.5mm(2.5mm) 倉口縁材: 3.5mm (2.5mm) トランスリング及び横桁i面材 3.5mm(2.5mm) 上部スツール4.0mm(3.5mm) 倉内肋骨上部肘板及び 倉内肋骨4.5mm (20％) 倉内肋骨下部肘板 5.0mm(20%) 横隔壁上部5.5mm(3.5mm) W a te r B a ll a s t Water Ballast 船側外板（単船側） 4.0mm＊(2.5mm) 船側外板（二重船側） 3.5mm＊(2.5mm) ＊満載喫水線からバラスト喫水線まで 桁板及び肋板 3.0mm(2.5mm) トランスリングウェブ 3.0mm(2.5mm) 桁材ウェブ（二重船側内） 3.0mm (2.5mm) 斜板4.0m(2.5mm) 縦通肋骨4.0mm(20%)内底板＊＊4.5mm(4.5mm) 縦通肋骨: 3.0mm(20%) 横隔壁 3.5mm(3.5mm) 下部スツール 4.0mm(3.5mm) 内殻板 3.0mm (2.5mm) ホッパ斜板＊＊ 4.5mm(4.5mm) 船側外板（単船側） 3.5mm(2.5mm) 船側外板（二重船側） 3.0mm(2.5mm) 3m下方迄 上甲板4.0mm (2.5mm) 舷側厚板 3.5mm(2.5mm)
