Untersuchungen zum Strukturdesign eisbrechender Schiffe auf Grundlage probabilistischer Lastannahmen
Roman Diewald, Technische Universität Hamburg-Harburg
Für den wirtschaftlichen Entwurf und Betrieb eisbrechender Schiffe sind realistische Lastannahmen von entscheidender Bedeutung. Zu Beginn wird ein Überblick über die existierenden und geplanten Vorschriften und die darin angewandten Auslegungskriterien gegeben. Diese werden im Anschluss mit den analytischen Ansätzen zum plastischen Tragverhalten verglichen. Für die Abschätzung der Bau- und Reparaturkosten werden zwei Methoden vorgestellt bevor in der Folge auf die von Kujala und Jordaan et al. probabilistischen Lastannahmen eingegangen wird. Diese bilden die Grundlage der folgenden Berechnungen. Anhand eines Beispiels wird die Herleitung einer optimalen Entwurfsperiode einer eisbrechenden Struktur beschrieben. Zusätzliche Lasten, die bei der Fahrt im Eis auftreten können, werden anschließend kurz beschrieben. Am Ende wird ein alternatives Designkonzept, basierend auf dem Sandwich-Plate-System (SPS) vorgestellt und mit dem ersten Beispiel einer reinen Stahlstruktur verglichen.
Examinations on the Structural Design of Ice-breaking Ships based on probabilistic Design Load Methods
Roman Diewald, Technische Universität Hamburg-Harburg
In need of an economic design and operation of ice-breaking ships, realistic design load methods are of major importance. In the beginning, an overview on the existing and rules under development is given as well as the design points they are based on. These design points are compared to the analytical approaches for the plastic load capacity in the following. Two methods for the estimation of the costs of construction and repair are presented. As the basis for further examinations, the probabilistic design load methods derived by Kujala and Jordaan et al. are described. The derivation of an optimum design period of an ice-breaking structure is shown after that. Additional loads that might occur while sailing in ice-infested waters are shortly introduced in the following. At the end, an alternative design based on the sandwich-plate-system (SPS) is presented and the designs are compared to the example steel structure used before.
