Đề cương bài tập kết cấu và lý thuyết tàu

CÁC DẠNG BÀI TẬP TÍNH TOÁN KẾT CẤU VÀ LÝ THUYẾT TÀU 1.KTCY, khối lượng, hệ số béoCâu 1: Một tàu có ∆_m= 1133 tấn, L= 56,13m, B= 9m, d= 2,68m, A_w= 430m2, A_M= 24m2. Tính các hệ số béo của tàuCâu 2: Một phao hình trụ tròn nổi nằm ngang, có dường nước đi qua tâm. Tính các hệ số béo phần ngâm nước của phao.Câu 3: Một tàu có khối lượng tàu không: ∆_m0= 2200 tấn; LxBxDxd = 110x18x10,5x8 m; C_B=0,75; ρ= 1,025 tấnm3. Xác định lượng chiếm nước toàn tải, trọng tải và chiều cao mạn khô của tàu.Câu 4: Một tàu có các kích thước chủ yếu và hệ số béo như sau: LxBxDxd = 90x15x7,8x6 m; C_B xC_MxC_wp= 0,7x0,95x0,8. Hãy tìm thể tích ngâm nước, khối lượng tàu, diện tích đường nước, diện tích ngâm nước của sườn giữa và chiều cao mạn khô của tàu khi tàu đang ở biển với chiều chìm đã cho ở trên. Biết khối lượng riêng nước biển là ρ_B= 1,025 tấnm32.Tọa độ trọng tâm3.Chiều chìm tàu4.Tính ổn định

CÁC DẠNG BÀI TẬP TÍNH TOÁN KẾT CẤU VÀ LÝ THUYẾT TÀU

1 KTCY, khối lượng, hệ số béo

Câu 1: Một tàu có = 1133 tấn, L= 56,13m, B= 9m, d= 2,68m, = 430, = 24 Tính

các hệ số béo của tàu

Tóm tắt:

= 1133 tấn

L= 56,13m

B= 9m

d= 2,68m

= 430

= 24

= 1,025 tấn/

Lời giải:

= 0,85

= = 0,995

= = 0,816

= = = 0,82

Câu 2: Một phao hình trụ tròn nổi nằm ngang, có dường nước đi qua tâm Tính các

hệ số béo phần ngâm nước của phao

Tóm tắt:

Chiều cao: h

Bán kính: r

Lời giải:

= = = 1

= = =

Câu 3: Một tàu có khối lượng tàu không: = 2200 tấn;

LxBxDxd = 110x18x10,5x8 m; =0,75; = 1,025 tấn/ Xác định lượng chiếm nước toàn tải, trọng tải và chiều cao mạn khô của tàu

Tóm tắt:

= 2200 tấn

L= 110m

B=18m

D= 10,5m

d= 8m

= 0,75

= 1,025 tấn/

Lời giải:

= x L x B x d

= 0,75 x 110 x 18 x 8

= 11880 () = x = 11880 x 1,025 = 12177 (tấn)

DW = - = 12177 – 2200 = 9977 (tấn)

F = D – d = 10,5 – 8 = 2,5 (m)

Câu 4: Một tàu có các kích thước chủ yếu và hệ số béo như sau:

LxBxDxd = 90x15x7,8x6 m; x= 0,7x0,95x0,8 Hãy tìm thể tích ngâm nước, khối lượng tàu, diện tích đường nước, diện tích ngâm nước của sườn giữa và chiều cao mạn khô của tàu khi tàu đang ở biển với chiều chìm đã cho ở trên Biết khối lượng riêng nước biển là = 1,025 tấn/

Tóm tắt:

L = 90m

B = 15m

D = 7,8m

d = 6m

= 0,7

= 0,95

= 0,8

= 1,025 tấn/

Lời giải:

= x L x B x d = 0,7 x 90 x 15 x 6 = 5670 ()

= x L x B = 0,8 x 90 x15 = 1080 ()

= x B x d= 0,95 x 15 x 6 = 85,5 ()

= 7,8 – 6 = 1,8 (m)

= x = 5670 x 1,025 =5811,75 (tấn)

2 Tọa độ trọng tâm

Câu 1: Một tàu có khối lượng = 8000 tấn và cao độ trọng tâm KG= 9m Tìm cao

độ trọng tâm tàu sau khi dỡ một khối hàng có khối lượng = 500 tấn và tiêu thụ lượng nhiên liệu = 200 tấn nhiên liệu Biết cao độ trọng tâm của khối hàng và khối nhiên liệu lần lượt là = 7m và = 1m

Tóm tắt:

= 8000 tấn

KG= 9m

= 500 tấn

= 200 tấn

= 7m

Lời giải:

KG = =

= 9,3 (m)

= 1m

Câu 2: Một tàu có khối lượng = 9000 tấn và cao độ trọng tâm KG= 9,2m Trong

quá trình khai thác, tàu nhận vào 3 khối hàng có khối lượng ,,, dỡ 1 khối hàng và tiêu thụ tấn nhiên liệu Tìm cao độ trọng tâm tàu sau khi nhận, dỡ và tiêu thụ lượng nhiên liệu trên Biết = 300 tấn, = 150 tấn, = 250 tấn, = 350 tấn và = 120 tấn với cao

độ trọng tâm lần lượt là =10 m, = 8 m, = 9 m, = 10,5 m và = 1 m

Tóm tắt:

= 9000 tấn

KG= 9,2m

= 300 tấn

= 150 tấn

= 250 tấn

= 350 tấn

= 120 tấn

=10 m

= 8 m

= 9 m

= 10,5 m

= 1 m

Lời giải:

KG =

= = 9,2 (m)

Câu 3: Một tàu có khối lượng và cao độ trọng tâm Trong quá trình khai thác, tàu

nhận vào 3 khối hàng có khối lượng = 100 tấn,= 150 tấn,= 60 tấn, dỡ 2 khối hàng =

250 tấn, = 50 tấn Cao độ trọng tâm của các khối hàng lần lượt là =3 m, = 4,5 m, = 5,5 m, = 6 m và = 4 m Tìm chiều cao tâm nghiêng của tàu sau khi nhận và dỡ các khối hàng trên Biết sau khi nhận và dỡ hàng tàu có KM = 8,8 m

Tóm tắt:

= 100tấn

= 150 tấn

= 60 tấn

= 250 tấn

= 50 tấn

=3 m

= 4,5 m

= 5,5 m

= 6 m

= 4 m

KM = 8,8 m

Lời giải:

KG =

=

= 8,6 (m)

 GM = KM – KG = 8,8 – 8,6 = 0,2 (m)

Câu 4: Một tàu thủy có khối lượng = 6400 tấn, tọa độ trọng tâm tàu là G(1,2m; 0;

6,7m) Tàu nhận vào khối hàng có khối lượng m= 320 tấn tại vị trí có tọa độ P(0,9m; 0; 4,6m) Xác định vị trí trọng tâm tàu thủy sau khi nhận khối hàng trên

Tóm tắt:

= 6400 tấn

= 1,2m = 0m

= 6,7m

m= 320 tấn

= 0,9m

= 0m

Lời giải:

=

= = 6,6 (m)

=

= = 1,19 (m)

 Trọng tâm G (6,6 ; 1,19) =4,6m

Câu 5: Một tàu thủy có khối lượng = 5200 tấn, cao độ trọn tâm tàu thủy trước và

sau khi dỡ hàng =5,5 m và =5,7 m Xác định khối lượng hàng m đã dỡ ra khỏi tàu thủy Biết cao độ trọng tâm khối hàng là = 3,1 m

Tóm tắt:

= 5200 tấn

=5,5 m

=5,7 m

= 3,1 m

Lời giải:

= 5,7 =

 M = 400 (tấn)

Câu 6: Trong quá trình khai thác, một tàu thủy đã tiêu thụ 100 tấn dầu có tọa độ

trọng tâm của khối dầu là (-20m; 0; 2,2m) Biết rằng, trước khi tiêu thụ 100 tấn dầu trên, khối lượng tàu thủy là = 3500 tấn và tọa độ trọng tâm tàu là (0,4m; 0; 5,6m) Hãy xác định tọa độ trọng tâm tàu thủy sau khi đã tiêu thụ lượng nhiên liệu trên

Tóm tắt:

m = 100 tấn

= -20m

= 0m

= 2,2m

= 3500 tấn = 0,4m = 0m

Lời giải:

= = = -19,4 (m)

= = = 2,29 (m)

= 5,6m

3 Chiều chìm tàu

Câu 1: Một tàu chạy từ biển vào sông có khối lượng khi ở biển là 13200 tấn Hỏi

cần phải dỡ hay nhận thêm bao nhiêu tấn hàng để mớn nước của tàu không đổi?

Lời giải:

d = cont => = => = => = 12878 (tấn)

 Dỡ hàng: 13200 – 12878 = 322 (tấn)

Câu 2: Một tàu chạy từ biển vào sông đã dỡ 200 tấn hàng mà mớn nước của tàu

không đổi Tính khối lượng tàu sau khi dỡ hàng

Lời giải:

d = cont => = => = 8000 (tấn)

 Khối lượng sau khi dỡ hàng: 8000 (tấn)

Câu 3: Một tàu thủy có lượng chiếm nước khối lượng là 12000 tấn, hoạt động ở

vùng nước có khối lượng riêng = 1024 kg/ Tàu di chuyển đến vùng nước có khối lượng riêng = 1008 kg/ ở cùng một chiều chìm Tìm khối lượng hàng phải dỡ ra hoặc nhận thêm để chiều chìm không thay đổi?

Tóm tắt:

= 12000 tấn

= 1024 kg/ = 1,024 tấn/

= 1008 kg/ = 1,008 tấn/

Lời giải:

d = cont => = => =

 = 11812,5 (tấn)

 Khối lượng hàng cần dỡ:

12000 – 11812,5 = 187,5 (tấn)

Câu 4: Một tàu nổi ở biển có khối lượng = 6600 tấn, diện tích đường nước =

1470 , chiều chìm 5m Hỏi tàu vào cảng sông cần dỡ bao nhiêu tấn hàng để mớn nước không thay đổi?

Tóm tắt:

= 6600 tấn

= 1470

d = 5m

Lời giải:

d = cont => =

 = 6439 tấn

 Tàu vào cảng sông cần dỡ:

6600 – 6439 = 161 (tấn)

Câu 5: Một tàu hàng có kích thước chủ yếu và hệ số béo như sau:

LxBxd = 120x20x8,8 (m) và = 0,82 Trên tuyến đi tàu đã dỡ 500 tấn hàng và tiêu tốn hết 150 tấn nhiên liệu Xác định chiều chìm tàu khi về đến cuối cảng biết = 1,025 tấn/ và hàng dỡ là hàng nhỏ

Tóm tắt:

L = 120m

B = 20m

d = 8,8m

= 0,82

= -500 tấn

= -150 tấn

= 1,025 tấn/

Lời giải:

= L.B = 0,82 x 120 x 20 = 1968 (

TPC = 0,01.p.= 0,01 x 1,025 x 1968 = 20,172 (t/cm)

= => = - = -32,2 (cm) = - 0,322 (m)

 = d + = 8,8 + (- 0,322) = 8,478

4 Tính ổn định

Câu 1: Một tàu thủy có khối lượng = 4600 tấn và chiều cao tâm nghiêng ban đầu

GM= 1,2m Di chuyển một khối hàng có khối lượng m=100 tấn lên cao 2,5m và sang trái 1,5m so với vị trí ban đầu của khối hàng Tính góc nghiêng và lượng thay đổi chiều cao tâm nghiêng ban đầu của tàu sau khi di chuyển khối hàng trên

Tóm tắt:

= 4600 tấn

GM= 1,2m

m=100 tấn

= 2,5m

= 1,5m

Lời giải:

= GM - = 1,2 - =1,14 (m) Lượng thay đổi: 1,2 – 1,14 = 0,06 (m)

= = = 0,028 (rod)

Câu 2: Một tàu thủy có khối lượng = 6000 tấn, cao độ tâm nghiêng M và cao độ

trọng tâm G lần lượt là KM=7,3m và KG=6,7m Di chuyển một khối hàng có khối lượng m=60 tấn sang mạn phải 12m và lên cao 4,2m so với vị trí ban đầu của khối hàng Tính góc nghiêng và lượng thay đổi chiều cao tâm nghiêng ban đầu của tàu sau khi di chuyển khối hàng trên

Tóm tắt:

= 6000 tấn

KM=7,3m

KG=6,7m

m=60 tấn

= 12m

= 4,2m

Lời giải:

GM = KM – KG = 7,3 – 6,7 = 0,6 (m)

= GM - = 0,6 - = 0,558 (m)

Lượng thay đổi chiều cao tâm nghiêng:

0,6 – 0,558 = 0,042 (m)

= = = 0,21 (rod)

Câu 3: Một tàu thủy có khối lượng = 5500 tấn, cao độ tâm nghiêng M và cao độ

trọng tâm G lần lượt là KM=6,3m và KG=5m Tàu nhận hai khối hàng có khối lượng là = 1000 tấn và = 700 tấn tại hai vị trí có cao độ tương ứng là =6m, = 4m

Đồng thời, tàu cũng xả một lượng nước dằn có khối lượng =200 tấn, cao độ trọng tâm của khối nước dằn =0,5m Hỏi tàu cần nhận thêm một khối hàng có khối lượng vào vị trí có cao độ =10m bao nhiêu để chiều cao tâm nghiêng ban đầu của tàu có giá trị GM=0,3m

Tóm tắt:

= 5500 tấn

KM=6,3m

KG=5m

= 1000 tấn

= 700 tấn

=200 tấn

=6m

= 4m

=0,5m

=10m GM=0,3m

Lời giải:

= KM – KG = 6,3 – 5 = 1,3

 GM =

 0,3 =

 = -1417,525 (tấn)

Câu 4: Một tàu có = 7500 tấn Di chuyển một khối hàng lên cao 3m và sang trái

3m Tính góc nghiêng và lượng thay đổi chiều cao tâm nghiêng ban đầu của tàu, biết GM=1,2m và khối hàng di chuyển là 150 tấn

Tóm tắt:

= 7500 tấn

= 3m

= 3m

GM =1,2m

m = 150 tấn

Lời giải:

= GM - = 1,2 - = 1,14 (m) Lượng thay đổi:

1,2 – 1,14 = 0,06 (m)

= = = 0,05 (rod)

Câu 5: Một tàu có = 5600 tấn, KM=9,2m, = 96m và KG=6,5m Di chuyển khối

hàng 200 tấn sang mạn phải 3m, về đuôi 30m Tìm góc nghiêng ngang và góc chúi của tàu sau khi di chuyển hàng

Tóm tắt:

= 5600 tấn

KM=9,2m

= 96m

KG=6,5m m= 200 tấn

= 3m

= 30m

Lời giải:

GM = KM – KG= 9,2 - 6,5= 2,7 (m)

= -KG= 96 -6,5= 89,5 (m)

Góc chúi: = =

= 0,011 (rod) Góc nghiêng: = =

= 0,039 (rod)