Đề cương kết cấu tàu 25

• Chiều dài tàu tính mạn khô Lf : -Là chiều dài tính bằng mét, bằng 96% khoảng cách mép trước của sống mũi đến mépsau của tôn bao đo trên đường nước nằm ở độ cao bằng 85% độ cao chiề

Đ C Ề ƯƠ NG K T C U TÀU Ế Ấ

Chương I : Khái niệm chung về kết cấu tàu thủy

Câu 1 : Nêu định nghĩa chiều dài tàu, vẽ hình minh họ a ?

• Chiều dài tàu ( L ) :

-Là khoảng cách tính bằng mét, đo ở đường nước chở hàng thiết kế, từ mép trước củasống mũi đến mép sau của trụ lái nếu tàu có trụ lái, hoặc đến đường tâm trục lái nếutàu không có trụ lái

Nếu tàu có đuôi tuần dương hạm L = max ( Lpp ; 0,96 LDWL)

• Hình vẽ minh họa :

L DWL

D W L

Câu 2 : Nêu định nghĩa chiều dài tàu tính mạn khô, vẽ hình minh họ a ?

• Chiều dài tàu tính mạn khô ( Lf ) :

-Là chiều dài tính bằng mét, bằng 96% khoảng cách mép trước của sống mũi đến mépsau của tôn bao đo trên đường nước nằm ở độ cao bằng 85% độ cao chiều cao mạnhoặc là chiều dài đo từ mép trước của sống mũi đến đường tâm của trục lái ở trênđường nước ấy, lấy trị số nào lớn hơn

Nếu mũi tàu có dạng lõm vào ở phía trên đường nước bằng 85% chiều cao mạn thìmút trước của chiều dài này phải được lấy ở đường vuông góc với đường nước nóitrên và đi qua điểm lõm nhiều nhất về phía sau của đường bao mũi tàu

• Vẽ hình minh họa :

Câu 4 : Nêu định nghĩa chiề u cao mạ n, vẽ hình minh họa ?

Chiều cao mạn ( D ) : là khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của tôn đáy giữa đến méptrên xà ngang boong mạn khô , ở điểm gữa của chiều dài L

Vẽ hình minh họa :

0, 85

Câu 7 : Nêu khái niệm v ề v ỏ bao tàu và cơ cấu tàu ?

Vỏ bao tàu : bao gồm tôn bao ngoài ( tôn đáy,tôn mạn ) tôn sàn… tạo nên màng mỏngkín nước, tạo lực nổi cho tàu, chống hắt nước vào các khoang, tạo diện tích và bề mặt bốtrí hàng hóa, phòng ở, phòng làm việc…

Cơ cấu tàu : dùng để gia cường cho tôn bao, tôn sàn và các dải tôn khác trên tàu Tôn và

cơ cấu đảm bảo sức bền chung và sức bền cục bộ cho thân tàu

D

d

Câu 8 : Khái niệ m v ề dàn đáy, vẽ hình minh họ a ?

Man (hoac vach doc)

Câu 9 : Nêu khái niệm dàn mạ n, v ẽ hình minh họ a ?

Dàn mạn : Là một phần của mạn được giới hạn bởi đáy với boong hoặc các tầng boongvới nhau theo chiều cao tàu Tập hợp các dàn mạn tạo thành mạn tàu

Man

Day (hoac boong)

Câu 10 : Khái niệ m v ề dàn boong, vẽ hình minh h ọ a ?

•

•

Dàn boong : là một phần của boong được giới hạn bởi các vách ngang theo chiều dài tàu,bởi mạn, các vách dọc ( nếu có ) theo phương ngang tàu Tập hợp các dàn boong tạothành boong tàu

Boong

Man (hoac vach doc)

Câu 11 : Khái niệ m v ề dàn vách, vẽ hìn h minh h ọ a ?

Vach

Day (hoac boong san)

Câu 17 : Trình bày các cơ cấu gia cường cho dàn đáy đôi kết cấu hệ thống dọc, vẽ hình minh họa ?

• Các cơ cấu gia cường :

-Đà ngang, tôn đáy trong, tôn đáy ngoài

Sống chính đáy, mã gia cường cho sống chính

Sống phụ đáy, nẹp gia cường cho sống phụ

Dầm dọc đáy ngoài, dầm dọc đáy trong

M

an

Man( hoa

c vach)

Câu 24 : Nêu yêu cầu v ề tính an toàn khi thiết kế kế t cấ u ?

Câu 25 : Nêu yêu cầu v ề tính sử dụng khi thi ết kế kế t cấ u ?

Khi thiết kế và bố trí kết cấu phải phù hợp với yêu cầu kinh doanh, yêu cầu sử dụng Tức

là việc thiết kế kết cấu phải đáp ứng yêu cầu khai thác Không làm mất dung tích chứahàn, thuận tiện cho việc bốc xếp hàng hóa, không cản trở thao tác của thủy thủ, thuyềnviên và hành khách trên tàu

Câu 26 : Nêu yêu cầu v ề tính hoàn chỉ nh khi thi ế t kế kế t c ấ u ?

Con tàu là một kiểu kiến trúc phức tạp, hoàn hỉnh Nên việc bố trí và tính toán kết cấuphải đồng bộ với bố trí tổng thể và bố trí trang thiết bị … để tạo nên một thể thống nhất,hoành chỉnh, đảm bảo sự hoạt động nhịp nhàng của mọi bộ phận Tức là trong quá trìnhthiết kế kết cấu phải kết hợp trao đổi , thỏa thuận thống nhất với thiết kế tổng thể, thiết kếthiết bị …

Câu 27 : Nêu yêu cầu v ề tính công nghệ khi thi ế t kế kế t cấ u ?

Khi thiết kế kết cấu phải đảm bảo thuận tiện cho công nghệ Có nghĩa là phải tạo khảnăng áp dụng được quy trình công nghệ tiên tiến và phù hợp với thực tế sản xuất của nhàmáy như :

Thuận tiện trong sửa chữa , bảo dưỡng

Triệt để sử dụng vật liệu đã được quy chuẩn, tận dụng nguồn vật tư sẵn có trong nước( tuận tiện cho việc mua, dự trữ vật tư của nhà máy )

Câu 30 : Trình bày ưu , nhược điể m của thi ế t kế tàu theo mẫ u ?

- Có độ tin cậy cao

Không đóng được tàu cỡ lớn

Người thiết kế phải có kinh nghiệm

Câu 31 : Trình bày ưu , nhược điể m của thi ế t kế tàu theo lý thuyế t ?

Tiết kiệm nguyên - nhiên liệu trong khai thác sử dụng

Phát huy được tính sang tạo của người thiết kế

• Nhược điểm :

-Đòi hỏi người thiết kế phải làm việc tỉ mỉ, trình độ cao, chuyên nghiệp

Giá thành để thiết kế con tàu cao

Thời gian để thiết kế lâu

Câu 32 : Trình bày ưu , nhược điể m của thi ế t kế tàu theo Quy phạ m ?

• Ưu điểm :

-Thiết kế tàu theo Quy phạm nhanh

Độ tin cậy cao vì các tiêu chuẩn thiết kế đã được quy định nên chỉ việc thực hiện theoGiá thành để thiết kế tàu rẻ

• Nhược điểm :

-Chỉ đóng được các loại tàu thông dụng

Trong thiết kế con tàu không được tối ưu hóa tốt nhất gây lãng phí chi phí, nguyên –nhiên liệu trong đóng mới và khai thác

Câu 38 : Thế nào là tàu kế t cấ u theo h ệ thố ng ngang , v ẽ hình minh

Vẽ hình minh họa :

dùng cho tàu biển cỡ lớn, có tỉ số L/B lớn

Vẽ hình minh họa :

Vẽ hình minh họa :

L

Câu 41 : Thế nào là tàu kế t cấ u theo h ệ thống liên hợ p , vẽ hình minh

Chương 2 : Nguyên tắc kết cấu

Câu 1 : Trình bày nguyên tắc bố trí kế t c ấ u ?

Khi bố trí kết cấu thân tàu, phải bố trí sao cho các cơ cấu trong cùng 1 hệ thống dầm cơcấu cùng nằm trong 1 mặt phẳng để tạo thành khung cứng và khung khỏe

Cần đảm bảo sự liên tục của phần lớn các cơ cấu dọc ở boong , ở đáy vùng giữa tàu (nhằm đảm bảo độ bền chung thân tàu) Quy định này phải được thực hiện trên đoạn dàilớn hơn 60% L vùng giữa tàu Khi kết thúc cơ cấu dọc,phải đảm bảo tiết diện thay đổidần giảm tập trung ứng suất

Trên 1 tiết diện ngang, khi chuyển từ hệ thống kết cấu dọc sang hệ thống kết cấu ngang,không được đồng thời kết thúc 1 số lượng lớn hơn 1/3 lần cơ cấu dọc của boong và đáytính toán, và không được kết thúc quá 2 cơ cấu khỏe của boong và đáy, khoảng cách giữacác mặt cắt kết thúc cách nhau không nhỏ hơn 2 khoảng sường Không được kết thúc vàkhông được khoét lỗ khoét lớn tại vùng tập trung ứng suất

Cấ u 2 : Trình bày các biện pháp nhằ m giả m tậ p trung ứng su ất của kế t

c ấu thân tàu ?

Các tấm tôn kề nhau phải thỏa mãn yêu cầu số độ dày của chúng không lớn hơn 30 %

chiều dày tấm lớn hơn hoặc 3mm lấy trị số nào nhỏ hơn

Giảm chiều cao thành dầm và nẹp cứng phải được tiến hành trên đoạn dài không nhỏ hơn

5 lần hiệ số độ cao thành cơ cấu liên kết, mép của chúng phải được chuyển tiếp dần cơcấu nọ sang cơ cấu kia

Tại vùng kết thúc của boong và đáy, sàn tôn đáy đôi, vách dọc phải được đặt mã hoặc

hình thức kết cấu khác nhằm giảm tập trung ứng suất

Tai nơi kết thúc của cơ cấu khỏe của boong và đáy, chiều cao tiết diện của chúng phải

được giảm dần trên đoạn dài không nhỏ hơn 1,5 lần chiều cao của nó , kéo tới cơ cấu

ngang gần nhất, và hàn với nhau

Tại vùng boong chịu tải trọng nặng nề , đầu xà dọc được hàn với cơ cấu ngang Vùng

chịu chấn động mạnh như đuôi, mũi, buồng máy thì đầu của cơ cấu dọc, cơ cấu ngangthuộc đáy , mạn , vách dọc phải được hàn với cơ cấu ngang gần nhất

Khi cơ cấu dọc gặp cơ cấu kín nước thì chúng phải được liên kết theo quy định

Câu 5 : Nêu các phương pháp liên kết mút của các cơ cấu trên thân

tàu ?

Vát mép : chỉ được thực hiện với vách thượng tầng, lầu, các vách ngang của thân tàu cóchiều cao mạn không quá 3m hoặc trên khoang nội boong trên cùng, thường vát bản

thành của cơ cấu

Hàn tựa : Là liên kết mà cả bản thành và bản mép của nẹp được hàn chắc chắn và tôn

boong, tôn vách, hoặc tôn đáy trên, các tấm tôn đó được gia cường bằng cơ cấu tựa đặt ởmặt đối diện

Liên kết bằng mã

-Với cơ cấu thường :

+ Mã hàn kiểu đối đầu ( mã đội )

+ Mã hàn kiểu đè ( mã ốp )

Với cơ cấu khỏe :

+ Mã rời ( hàn đối đầu )

-Khoảng sườn khoang mũi, khoang đuôi không lớn hơn 610 mm

Khoảng sườn từ 0,2L tính từ mũi tàu đén vách chống va không lớn hơn min ( 700, 2L+450) mm

Chọn khoảng sườn không sai khác khoảng cách chuẩn 250 mm

Khoảng cách giữa các sườn ngang trong vùng khoang máy không vượt quá khoảngcách sườn vùng giữa tàu

Câu 7 : Trình bày về mép kèm ?

•

•

Mép kèm là dải tôn cùng tham giá làm việc cùng với cơ cấu

Quy cách mép kèm được lấy như sau :

-Chiều dày mép kèm lấy bằng chiều dày tấm tại tiết diện tính toán cơ cấu

Chiều rộng dải mép kèm lấy bằng Min [0,2 l; S]

Câu 8 : trình bày ưu nhược điể m củ a kế t cấu vách sóng so với kế t cấ u vách phẳ ng ?

• Vách sóng :

-Ưu điểm :

+ Không cần phải gia cường dọc, vì bản thân các sóng có vai trò như nẹp

+ Thường được sử dụng trên các tàu chở dầu, do dễ dàng vệ sinh, hút xả kẻt

Vách phẳng : ngược lại, vào bài tự chém ra = =!

Chương 3 : Kết cấu vùng giữa tàu hàng khô

Câu 1 : Nêu chức năng của dàn vách ?

Trong quá trình khai thác , dàn vách đảm nhận một số chức năng cơ bản sau :

-Phân chia không gian trên tàu thành các khoang kín dầu, kín hơi, kín nước

Tham gia đảm bảo độ bền ngang chung, độ bền cục bộ

Đảm bảo tính chống chìm, chống cháy cho tàu

Làm vành để cho các dàn khác ( cho dàn đáy , mạn boong )

Câu 2 : Trình bày điề u ki ện làm việc c ủa dàn vách ?

• Tải trọng nằm vuông góc với mặt dàn :

-Áp lực thủy tĩnh khi ngập khoang, khi khoang chở hàng lỏng, chở khí…

Áp lực thủy động của hàng lỏng trong hkoang khi tàu chòng chành trên sóng

ứng lực tác dụng lên dàn vách khi kê tàu trên triền, trên ụ

Câu 3 : Nêu các dạng kế t cấ u của dàn vách phẳng và ứng d ụng của chúng ?

-Sơ đồ a, b thương được sử dụng cho vách ngang khoang hàng tàu hàng khô B/D > 2

Sơ đồ c áp dụng khi B / D ≤ 2 , cho vách khoang máy, vách khoang hàng tàu dầu

Sơ đồ d thường sử dụng cho vách khoang hàng tàu chở hàng lỏng, vách tàu hàng khôkhi B/D < 2, cho vách mút

Câu 4 : Trình bày tải trọng tính toán cơ cấu vách ?

• Tải trọng tính toán cơ cấu vách :

- Phân bố đều với nẹp nằm, sống nằm

Câu 5 : Xác đị nh v ị tr í vách chố ng va theo chi ều dài tau, vẽ hình minh

-S : khoảng cách nẹp gia cường cho vách ( m )

h : áp suất tính toán tác dụng lên dàn vách, tính bằng khoảng cách từ mép dưới tấmđang xét đến boong vách tại mặt phẳng dọc tâm (m); trong mọi trương hợp

h ≥ 3, 4(m)

Tấm vách dưới cùng có chiều dày lớn hơn trị số tính toán trên ít nhất 1mm

Câu 7 : Vi ết công thức tính nẹp vách phẳ ng, giải thích đại lượ ng trong công thức?

•

•

Công thức : modun chống uốn không nhỏ hơn

Z0 = 2,8 C S h l 2 (cm3 )Giải thích đại lượng :

-C : hệ sô phụ thuộc liên kết mút nẹp

l : nhịp nẹp (m), tính cả chiều dài liên kết

S : khoảng cách giữa các nẹp (m)

h : áp lực tính toán, được tính bằng khoảng cách từ trung điểm của nhịp nẹp, nếu lànẹp đứng, bằng trung điểm khoảng cách giữa 2 nẹp nếu là nẹp nằm, đến đỉnh boongvách tại tâm tàu Nếu khoảng cách đó nhỏ hơn 6m thì h = 1,2 + 0,8 trị số đo được

Câu 8 : Vi ết công thức tính sống vách phẳ ng, giải thích đại lượ ng trong công thức?

-S : Chiều rộng diện tích được đỡ bởi sống khảo sát (m)

h : được đo bằng khoảng cách thẳng đứng kể từ trung điểm nhịp sống – với sốngđứng, từ trung điểm của diện tích S – với sống nằm, đến đỉnh boong vách tại tâm tàu Nếu khoảng cách đó nhỏ hơn 6m thì h = 1,2 + 0,8 trị số đó

l : nhịp của sống, được đo giữa các gối tựa của sống (m)

Câu 9 : Nêu chức năng của dàn đáy ?

Tạo bề mặt diện tích bố trí hàng hóa, khoang két, bố trí dằn, nhiên liệu…

Tham gia đamr bảo độ bền cục bộ dưới tác dụng của áp lực và hàng hóa và áp lực nướcdới đáy…

Làm vành đế cho các dàn khác

Câu 10 : Điề u ki ện làm việ c của dàn đáy ?

Dàn đáy thường xuyên chịu ứng suất phát sinh do uốn dọc chung thân tàu Chịu uốn cục

bộ do các tải trọng sau gây ra :

Áp lực thủy động khi tàu va chạm vào sóng

Áp lực hàng hóa do bố trí hàng hóa trong khoang

Áp lực do thử khoang két

Áp lực khi tàu đặt trên triền, ụ

Câu 22 : Vi ết công thức tính thanh chố ng thẳng đứng, gi ải th ích đạ i lượ ng ?

-ls : chiều dài của thanh chống, m

k : bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện thanh chống

Câu 24 : Điề u ki ện làm việ c của dàn mạ n ?

Chịu ứng suất phát sinh do các tải trọng cục bộ của nước ngoài mạn ( và hàng trongkhoang nếu có ), tải trọng va đập gây ra

Chịu ứng suất phát sinh do uốn dọc chung thân tàu

Chịu ứng lực của các dàn khác truyền tới

Câu 25 : Trình bày các sơ đồ kế t cấ u của dàn mạ n ?

Dàn mạn có thể kết cấu theo hệ thống dọc hoặc ngang hoặc tùy thuộc vào điều kiện tảitrọng và kích thước vành đế , có 4 dạng sau :

-A : mạn kết cấu ở hệ thống ngang gồm toàn sườn thường

B : mạn kết cấu ở hệ thống ngang gồm sườn thường, sống mạn

C : mạn kết cấu ở hệ thống ngang gồm sườn thường, sống khỏe, sống mạn

D : mạn kết cấu ở hệ thống dọc có sườn khỏe – dùng cho tàu dầu, quặng, tàu hàng cỡlớn

Câu 26 : Tải trọng tính toán cơ cấ u mạ n ?

Phân bố đều với cơ cấu nằm ngang

Câu 34 : Viết công thức tính số ng dọ c mạ n, gi ải thích các đại lượ ng ?

l : khoảng cách các sườn khỏe , m

h : khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm S đến điểm d + 0,038L’ cao hơn mặt tôngiữa đáy và h ≥ 0,05L(m)

Câu 37 : Nêu điề u ki ện làm việc của dàn boong ?

Ứng suất uốn chung do momen uốn dọc chung gây ra

Chịu ứng suất do xoắn chung thân tàu khi tàu chạy chéo sóng

Chịu ứng suất uốn cục bộ do các tải trọng sau gây ra :

Lực quán tính của hàng khi tàu chòng chành trên sóng

Áp lực của hàng hóa trong khoang khi tàu chở đầy hàng

Chịu ứng lực vành đế do các dàn khác truyền tới

Câu 41 : Viết công thức tính xà ngang boong, giải thích các đại lượ ng ?

• Công thức : phải được đặt trong mỗi mặt sườn, modun chống uốn không nhỏ hơn :

-S : khoảng cách các xà ngang boong , m

h : tải trọng tính toán dàn boong (kN/m2)

Chương 4 : Kết cấu vùng đặc biệt

Câu 1 : Nêu điề u ki ện làm việc vùng khoang máy ?

Câu 2 : Nêu yêu cầu bố tr í cơ cấu đáy vùng buồng máy ? ( WTF )

Câu 4 : Nêu yêu cầu bố tr í cơ cấ u mạn vùng buồng máy ?

Khoảng cách giữa các sườn khỏe không quá 5 khoảng sườn

Khoảng cách giữa các sống mạn, sống mạn với boong hoặc đáy không quá 2,5m

Dàn boong khi kết cấu ở hệ thống ngang cũng phải bố trí xà ngang boong khỏe trong mặtphẳng của mỗi sườn khỏe mạn, chiều cao xà ngang khỏe không nhỏ hơn 0,5 lần chiều caosườn khỏe

Câu 6 : Nêu điề u ki ện làm việc vùng mút mũi, mút đuôi tàu ?

Chương 5 : Tôn bao, tôn sàn

Câu 1 Nêu chức năng của tôn bao tôn sàn ?

Tạo màng mỏng đảm bảo kín nước cho tàu ( tôn mạn tôn đáy đảm bảo cho tàu nổi , tônboong đảm bảo tính kín nước, chống hắt nước vào khoang … )

Là loại cơ cấu trực tiếp nhận và truyền tải trọng tới các kết cấu khác của thân tàu

Tham gia đảm bảo độ bền chung, độ bền cục bộ các dàn với tư cách là mép kèm và đảmbảo độ bền thân tàu của nó

Tôn boong , tôn sàn, tôn đáy đôi… còn làm nhiệm vụ tạo nên diện tích bề mặt để bố tríhàng hóa, phòng ở, phòng làm việc …

Câu 2 : Nêu điề u ki ện làm việ c c ủa tôn bao, tôn sàn ?

Ứng suất uốn chung than tàu do các thành phần tải trọng bản than trên tàu và lực nổi củanước ngoài mạn, cũng như lực bổ sung vủa sóng phân bố không cân đối

Ứng suất xoắn chung cho tàu chạy chéo sóng, đặc biệt nguy hiểm khi tàu có chiều rộnglớn, miệng lỗ khoét mở rộng, tàu nhiều thân…

Ứng suất uốn cục bộ do chất tải của hàng trong khoang và áp lực nước ngoài mạn gây rađối với dàn, các cơ cấu, tấm khi than tàu chịu áp lực thủy tĩnh và thủy động của hàngtrong khoang, nước ngoài mạn

Ứng suất phát sinh do các lực cục bộ ngẫu nhiên trong quá trình khai thác như lực va đậpcủa sóng, vật trôi nổi…

Câu 3 : Thế nào là bả n v ẽ hình bao ruỗi thẳng, cách xây dựng chúng ?

Khái niệm : là bản vẽ làm cơ sở để tiến hành vẽ bản vẽ rải tôn trong hồ sơ kết cấu tàu Đó

là hình vẽ được thể hiện trên cơ sở khai triển gần đúng tôn bao than tàu theo phươngthẳng đứng

Cách xây dựng :

1- Vẽ đường chuẩn dựa theo bản vẽ tuyến hình