岸壁強度と係留力

接岸速度の計算　　

冒頭に少々述べましたが、許容接岸スピードは岸壁強度による。その計算の基礎は、

Ef = W x V²/2 x Ce x Cm x Cs x Cc

Ef: 接岸エネルギー(kNm)　港湾局から提示される値。
通常は岸壁設計条件（97kN-mの90%=87.3kNm)
W : 排水量(mt)
V : 接岸速度(m/s)
Ce: 偏心係数　Ce=1/1+(l/r)²　
Cm: 仮想質量係数 Cm=1+π/2Cb x d/B
Cs: 柔軟係数(1.0)
Cc: バースの形状係数(1.0)

Cb=W/LppxBxdxρ
l =Lpp/4
r ≒Lpp/4　（偏心半径：進入角度にもよるのだが、近似値で問題ない）

仮に以下の条件だとしてみますと、
E(接岸エネルギー） 8.826 t-m/s
LPP　　・・・・・・・・

MULTIPLE FREEBOARD

左写真は満載喫水線標（Freeboard Mark)が3つある。この写真撮影時では一番下が使用されている。

満載喫水線標の円環に記される線の中心は、夏期満載喫水線が通る。この場合は、10.9mを示していることになる。入港地（特にミルポートの原料バースや製造バース）によっては、「D/W４５０００トンまで」などと、船の載荷重量トン（満載喫水の排水トン数から軽貨重量を引いたトン数。i.e. 船が最大積載できるトン数）で制限してくるところがある。なんで？
岸壁の強度やタグの馬力、または水深に制限があるのなら、「Displacement何トンまで」とか、あるいは「Draft何mまで」と言わねば意味がない。上述のように現状のDraftやDisplacementが、接岸エネルギーに作用するのであって証書に書いてあるD/Wが大きかろうが小さかろうが関係ない。何のためにD/Wで制限するのかは謎だが、まあそれはおいとく。

そんなところで、・・・・

限界係留力を求める
港湾局に岸壁強度の確認を要求された場合には、上記の接岸スピードと限界繋留力を提出することになる。

1）係留策の強度　BL x 55%（安全率）→例：462kN x 55% = 254kN
2）Mooring Winchのブレーキ力　（だいたい220kN)
3)Bit 強度（港湾局から与えられる）例：350kN/Bit 上記のように1Bitから最大2本のラインを取るから、350/2=175kN　がBit強度となって、1) 2) 3)の中で、だいたいこれが一番弱いことになる。(1t≒9.8kN)

各繋留索①～⑩の船横方向分力を垂直仰角αと水平交角βから、Cosαsinβで計算し総和をBit強度に乗じれば、1Bit当たりの限界繋留力が求められる。船首尾方向成分は、船横方向成分より小さくなるので計算の要なし。
ですので、岸壁Bit（x個数）の強度（係留力）が風圧力より強ければ、係留が成り立つ。

風圧力T (t)= 1/2 ρa・Ca (Acos　・・・・

大残念！2019
さすがに5大港では、商船出の人間が多く、岸壁強度限界船の入港の際にはちゃんとDisplacementで判断してくれているようだが、未だそうでない港も多い。

つい先日また残念なことがあった。ある五大港近郊のS港でのこと。岸壁公称能力を基本30,000D/Wとして、それ以上D/W47,000t 迄は、都度必要項目（D/W、G/W、LOA、B、D、Draft、積載貨物名、積載数量）を記載し申請書を提出する。これをもとに港湾局が計算するという。
あれ、Light Weightや持ち物は出さなくて良いのか(これだけではDisplacementを算出できない）と、一瞬頭をかすめたが・・・。30,000t～47,000tまで幅をもたせているということは、当然 Displacementで可否を考慮しているものと思っていた。

そんな折、船社から、「50,000tD/Wの船を入れたいのだが」と、聞かれた。
入港時の貨物量は、20,000t くらいになる予定だという。勿論、揚荷である。
「それなら大丈夫でしょう。」と、軽い気持ちで引き受けて申請した。
しかし、港湾局は、頭ごなしにD/W47,000t 以上なのでだめだという。
「いやいや、Displacementは十分小さくできますよ。」
Displacementは何tまで大丈夫なのですか？　それまでに抑えて来ますから。
Bit強度もこちらで計算して提出しますので、検討願えませんでしょうか？としたが、今度は、なんか偉いさんが出てきて、
「計算なんかしてもらわんで良い。Bit許容強度も岸壁強度も教えられない。うちはD/W47,000tで昔からやってるから。」
と仰り、あくまでも拒絶された。
本ページ上述のようにバルク船には往々にしてデュアル、トリプルのロードラインマークがあって、D/W証書などはいくらでも書き換えることができます。ただし、接岸エネルギーを計算する上において、そんなものにまったく意味はない。
　運動量＝質量 x 速度
運動量の単位は[kg・m/s]となります。運動量に速度変化を加えて・・・・

上記証明計算例 (PDF)
・接岸エネルギー
・限界係留力

上記内容をフルスペックでご覧になりたい方は以下にてお願いします↓

作者著書