đồ án kết cấu tàu kéo

Đây là đồ án kết cấu tàu thủy, là một trong những kết cấu tàu kéo được áp dụng cho các tàu thủy hiện nay Đồ án này rất chính xác, có bản vẽ kèm theo, được thầy cô giáo đánh giá cao Chúc các bạn thành công...

PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG

I. TÌM HIỂU ĐỀ TÀI

1 Đề tài.

- Tính toán thiết kế kết cấu tàu dịch vụ kéo cứu hỏa

- Tàu chạy trong vùng ven biển hạn chế cách xa bờ hoặc nơi trú ẩn không quá 20 hải lý < hạn chế cấp II >

- Tàu hai chân vịt

Nói lên tính

di động của tàu

ổn định, sức cản và tính quay trở của tàu

ChọnĐối với khu

vực mũi, lái , khoang hàng

ta chọn a = 480

-Khoảng cách giũa các sườn dọc :

Chọn

cấu theo hệ thống ngang,

đáy đơn.

2 Phân khoang

+

Từ sau lái đến sườn 9

Từ sườn 28 đến sườn 45 Buồng máy+

Từ sườn 45 đến sườn 64 Buồng ở+

Từ sườn 64 đến sườn 72 Kho+

Từ sườn 72 đến sườn 81 Khoang mũi

-Vị trí buồng máy ta đặt ở giữa tàu

m nên

ta chọn

theo hệ thống đáy đơn

- Chiều dày tôn đáy :

4.7S

- Khoản

g cách các cơ cấu ngang

- Sống chính gồm một bản thành và một bản mép, sống chính chạy dọc từ mũi đến lái kết hợp với kết cấu hệ thống ngang tạo thành hệ trực giao

- Chiều dày bản thành sống chính không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

- Ngoài ra chiều dày này có thể giảm dần ở khu vực giữa tàu, ở khu vực mũi và đuôi còn có thể giảm bằng 85% chiều dày đoạn giữa tàu

- Chiều cao tiết diện bản thành không nhỏ hơn chiều

cao tiết diện của đà ngang đáy

- Chiều dày bản mép phải không nhỏ hơn chiều dày bản thành ở đoạn giữa tàu

- Bản mép phải được kéo dài

từ vách chống

va đến vách đuôi

- Diện tích tiết diện bản mép phải không được nhỏ hơn trị

số tính theo

công thức sau :

- Ngoài ra diện tích này có thể giảm dần ở khu vực giữa tàu, ở khu vực mũi và đuôi còn có thể giảm bằng 85% diện tích đoạn giữa tàu

- Chiều rộng bản mép phải không được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

2 Sống

phụ

- Bố trí trong vùng từ sống chính đến tôn mạn, khoảng cách giữa các sống phụ với mạn phải đặt cách nhau không xa quá 2.5 m

- Tàu chuyên dùng để kéo do vậy sống phụ gồm một bản thành liên tục và một bản mép và được kéo dài về phía mũi và đuôi tàu càng tốt

a Bản thành:

- Ở đoạn giữa tàu chiều dày bản thành sống phụ phải không nhỏ hơn trị

số tính theo công thức sau :

- Ngoài ra chiều dày này có thể giảm dần ở khu vực giữa tàu, ở khu vực mũi và đuôi còn có thể giảm bằng 85% chiều dày đoạn giữa tàu.

- Trong buồng máy, chiều dày của bản thành phải không nhỏ hơn chiều dày bản thành của sống chính

b Bản mép:

- Chiều dày bản mép sống phụ phải không nhỏ hơn chiều dày yêu cầu của bản thành

- Diện tích tiết diện bản mép phải không được nhỏ hơn trị

số tính theo công thức sau :

- Ngoài ra diện tích này có thể giảm dần ở khu vực giữa tàu, ở khu vực mũi và đuôi có thể giảm bằng 85% diện tích bản mép ở đoạn giữa tàu

3 Đà ngang

tấm

a. Khoảng cách chuẩn của đà ngang phải thỏa mãn giống khoảng cách của hệ sườn

Với khu vực khoang hàng

- Mép trên của đà ngang không được nằm thấp hơn mép trên của nó ở dọc tâm

- Đối với tàu kéo, chiều cao của đà ngang đáy ở đường dọc tâm tàu phải được tăng thích đáng

- Bản mép gắn lên

đà ngang phải liên tục

b.

Chiều cao tiết diện ở đường tâm tàu không nhỏ hơn trị

chống uốn của tiết diện:

Trong đó :

- S là khoảng cách giữa các đà ngang

- h là d hoặc 0.66D lấy trị

số nào lớn hơn

- Mã phải được đưa lên đến chiều cao lớn hơn hai lần chiều cao tiết diện đà ngang đáy ở đường tâm tàu so với mặt trên của tôn giữa đáy.

- Chiều dài của cạnh mã đo từ mép tự do của sườn đến đỉnh mã dọc theo mép trên cảu đà ngang đáy phải không nhỏ hơn chiều cao tiết diện của đà ngang đáy ở đường tâm tàu

- Chiều dày của mã không nhỏ hơn chiều dày của đà

ngang đáy.

f.

Lỗ thoát nước :

- Lỗ thoát nước phải đặt ở tất cả các đà ngang đáy ở mỗi bên của đường tâm tàu

g.

Lỗ khoét giảm trọng lượng

- Đà ngang đáy có thể có lỗ khoét để giảm trọng lượng Khi đó chiều cao tiết diện của đà ngang đáy phải tăng hợp lý

4 Dầm dọc

đáy

a Khoảng cách

- Khoản

g cách chuẩn của dầm dọc đáy được tính theo công thức sau :

2L + 550Chọn

b Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

Trong đó :

- l là khoảng cách giữa các

đà ngang đặc

- S là khoảng cách giữa các dầm dọc đáy:

- h là khoảng cách thẳng đứng từ các dầm dọc đáy đến điểm ở d + 0.026L cao hơn mặt trên của tôn giữ đáy

Vậy cơ cấu

đã chọn thỏa mãn quy phạm

- Mép trên của đà ngang không được nằm thấp hơn mép trên của nó ở dọc tâm

- Đối với tàu kéo, chiều cao của

đà ngang đáy ở đường dọc

tâm tàu phải được tăng thích đáng.

- Bản mép gắn lên

đà ngang phải liên tục

b.

Chiều cao tiết diện ở đường tâm tàu không nhỏ hơn trị

số sau;

0.0625l = 0.4

- l là khoảng cách giữa các đỉnh của mã sườn ở hai bên mạn đo ở giữa tàu cộng thêm 0.3 mm

L = B

= 8.3 mChọn

L = 8.5 m

c Chiều dày đà ngang tấm so sánh 12 mm với giá trị sau lấy trị số nào nhỏ hơn

Trong đó chiều cao tiết

diện đà ngang tấm

d.

Mô đun chống uốn của tiết diện:

Trong đó :

-S là khoảng cách giữa các

đà ngang

-h là d -hoặc 0.66D lấy trị

số nào lớn hơn

2 Bản thành

3 Mép kèmSTT F (cm2) z (cm) F.z (cm3) F.z2 (cm4) J (cm

- Mã phải được đưa lên đến chiều cao lớn hơn hai lần chiều cao tiết diện đà ngang đáy ở đường tâm tàu so với mặt trên của tôn giữa đáy

- Chiều dài của cạnh mã đo từ mép tự do của sườn đến đỉnh mã dọc theo mép trên cảu đà ngang đáy phải không nhỏ hơn chiều cao tiết diện của đà ngang đáy ở đường tâm tàu

- Chiều

dày của mã không nhỏ hơn chiều dày của đà ngang đáy

f.

Lỗ thoát nước :

- Lỗ thoát nước phải đặt ở tất cả các đà ngang đáy ở mỗi bên của đường tâm tàu

g.

Lỗ khoét giảm trọng

- Đà ngang đáy có thể có lỗ khoét để giảm trọng lượng Khi đó chiều cao tiết diện của đà ngang đáy phải tăng hợp lý

C Sống mũi, sống lái.

+

Chiều dài tiết kiệm theo phương dọc tàu :

- Chiều dày của các tấm thép tạo nên phần chính của ky sống đuôi dạng tấm thép phải không nhỏ hơn chiều dày của thép tấm tạo nên phần chính của trụ chân vịt Ở các gân ngang phải được bố trí dưới trụ chẫn vịt dưới các tấm mã và ở các vị trí cần thiết khác

II

KẾT CẤU

DÀN MẠN

1.

-Khoảng cách giữa các dầm

-Khoảng cách giữa các sườn

-Khoảng cách giữa các sống

chống uốn tiết diện dầm dọc mạn ở đoạn giữa tàu trong mọi trường hợp không nhỏ

hơn 30cm3,

và phải nhỏ hơn trị số sau lấy trị số nào lớn hơn

g cách giữa các dầm

- l : Khoản

g cách giữa các sườn khỏe,

hoặc từ vách đến sườn khỏe,

- h : Khoảng cách thẳng đứng từ dầm dọc mạn đang xét đến điểm ở ( d + 0.044L - 0.54 ) cao hơn mặt tôn giữa đáy :

- Mép kèm :

mãn quy phạm

- Ở đoạn giữa tàu mô đun chống uốn có thể giảm dần về phía mũi và đuôi tàu bàng 85% giá trị

trên

- Chiều cao tiết diện của thanh thép dẹt dùng làm dầm dọc mạn phải không lớn hơn 15 lần chiều dày của nó

- Mô đun chống uốn tiết diện dầm dọc hông không cần lớn hơn mô đun chống uốn tiết diện dầm dọc đáy

lỗ khoét để dầm dọc xuyên qua

- Mô đun chống uốn của tiết diện không nhỏ hơn trị

số sau :

- Chiều dày bản thành không

nhỏ hơn trị

số sau :

Trong đó :

-S: Khoảng cách sườn

-l : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy trên hoặc tù mặt trên

của đà ngang đáy đơn đo ở mạn đến đỉnh sườn khỏe

-d1 : Chiều cao tiết diện sườn

-h : K-hoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến điểm ở( d + 0.044L -

0.54 ) cao hơn mặt tôn giữa đáy Mọi trường hợp khôngnhỏ hơn 1.43 l

-C1, C2 tra bảng 2B/5.1 quy phạm 2B

Chiều dàyChiều rộng b

Vậy cơ cấu

đã chọn thỏa mãn quy phạm

khoang mũi hoặc khoang đuôi, đoạn từ vách chống

va dến

0.2L tính từ mũi tàu, khoảng cách sườn ngang phải không lớn hơn

610 mm

- Mô đun chống uốn của tiết diện sườn hệ thống ngang trong mọi trường hợp không nhỏ hơn

30

cm3 và nhỏ hơn trị số sau:

Trong đó :

- S : Khoản

- Mép kèm :

z =

Vậy cơ cấu

đã chọn thỏa mãn quy phạm

2 Sườn

khỏe

- Sườn khỏe

đỡ dầm

hệ thống dọc mạn phải được đặt cách nhau không

xa quá 4.8 m tại những tiết diện có

đà

ngang đặc

- Chiều cao tiết diện không nhỏ hơn trị

số sau, lấy trị

số lớn hơn :

2.5 chiều cao

lỗ khoét để dầm dọc xuyên qua

- Mô đun chống uốn của tiết diện không nhỏ hơn trị

số sau :

- Chiều dày bản thành không nhỏ

hơn trị số sau :

Trong đó :

- S:

Khoản

g cách sườn

- l : Khoản

g cách thẳng đứng

từ mặt tôn đáy trên hoặc tù mặt trên của đà ngang đáy đơn đo

ở mạn đến đỉnh

sườn khỏe

- d1 : Chiều cao tiết diện sườn

- h : Khoản

g cách thẳng đứng

từ trung điểm của l đến điểm ở ( d + 0.044L

- 0.54 ) cao hơn mặt tôn giữa đáy

Mọi

trường hợp không nhỏ hơn 1.43 l.

- C1, C2 tra bảng 2B/5.1 quy phạm 2B

+ Chiều dày+ Chiều rộng

b = min (0,5a;

2 gối tựa của sườn ngang.

- Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến điểm ở 0.12L cao hơn mặt tôn đáy giữa

Chiều dàyChiều rộng b

- Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến điểm ở 0.12L cao hơn mặt tôn đáy giữa :

Chiều dàyChiều rộng b

= min (0,5a;

- Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến điểm ở 0.12L cao hơn mặt tôn đáy giữa

- Đối với boong mạn khô, boong thượng tầng và boong lầu ở trên boong mạn khô,

h phải không được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

a(0.067

Trong đó:

a, b Tra theo bảng sau Bảng

B/15.1 tùy thuộc

vị trí ở boong

h

mỗi mặt sườn

-Mô đun chống uốn cảu tiết diện xà ngang boong phải không nhỏ hơntrị số sau :

F.z2 (cm4) J (cm4)

S 51.7 186.24 2121.56

1451.53

Vậy cơ cấu đã chọn thỏa mãn quy phạm

3 Xà

dọc

boong

- Khoảng

cách

chuẩ

của

các

xà

dọc

boong

tính

t

công

thức

sau

:

2 L +

- Xà dọc boong phải được đỡ các sống ngang boong đặt theo khoảng cách thích hợp Ở boong tính toán trong đoạn giữa tàu ,

- Thép dẹt dùng làm xà dọc boong phải không có tỷ số chiều cao tiết diện với chiều dày không lớn hơn 15

- Mô đun chống uốn của tiết diện xà dọc boong ở ngoài vùng miệng khoang của boong tính toán trong đoạn giữa tàu phải không nhỏ hơn trị số sau :

g cách giữa các xà dọc boong

h : Tải trọng

Khoản

g cách nằm ngang giữa các sống ngang boong hoặc từ

số ngang boong

0.5a =

STT F (cm2) z (cm)

F.z (cm3)

F.z2 (cm4) J (cm4)

Vậy cơ cấu đã chọn thỏa mãn quy phạm

- Ngoà

i ra

ở

đoạn

giữa

tàu, mô

đun

ch

uốn

của

tiế

t diện

xà

dọc

b

ở

phía

ngoà

i vùng

đường

m

khoang

của

boong

tính

to

có

thể

được

giảm

dần

và

kh

dược

nhỏ

hơn

giá

tr

ị sau

:

= min(0.

F.z2 (cm4) J (cm4)

Vậy cơ cấu đã chọn thỏa mãn quy phạm

4 Sống ngang boong

- Sống

ngang

boong

đỡ

xà

boong

thường

bố

tr

í cách

không

quá

4.6m

- Sống

boong

i có

bản

mép

đặ

t dọc

theo

c

dưới

ã

chống

vặn

phả

i được

t cách

nhau

khoảng

3

m

và

n

chiều

rộng

của

bản

mép

của

i bên

của

bản

thành

lớn

hơn

mm

th

ì các

mã

đó

phả

i đỡ

c

bản

mép

- Chiều dày bản mép cảu sống boong phải không nhỏ hơn chiều dày của bản thành

- Chiều rộng của bản mép không nhỏ hơn trị số sau :

Trong đó :

Chiều cao tiết diện sống

l : Khoảng cách giữa các gối tựa của sống

- Chiều cao tiết diện sống phải được giữ không đõi trên đoạn giữa hai vách lân cận nhau,

và phải không nhỏ hơn 2.5 lần chiều cao lỗ khoét để xà boong chui qua

5 Sống dọc boong.

- Sống dọc boong đỡ xà ngang boong, phải được liên tục

- Mô đun chống uốn của tiết diện sống dọc boong ở ngoài đường miệng khoang của boong tính toán ở đoạn giữa tàu phải không nhỏ hơn trị số sau :

: Khoảng

cách

giữa

các

trung

của

ha

i nhịp

kề

nhau

của

được

đỡ

bở

i sống

hoặc

sườn

b = 0.55 m

w : Tải trọng boong

đỡ bởi cột nội

F.z2 (cm4) J (cm4)

10685

3 27.5 0 0 0 2.29

6510.52

Vậy cơ cấu đã chọn thỏa mãn quy phạm

*

Ở ngoài đường miệng khoang của boong tính toán không nhỏ hơn trị

số sau :

0.484 l ( l b h

Trong

đó : l,

b, h,

k,w tính như trên

F.z2 (cm4) J (cm4)

S 56.3 282.24 3256.4

1843.26

Vậy cơ cấu đã chọn thỏa mãn quy phạm

cách

gi

các

nẹp S

- Khoảng cách thẳng đứng từ cạnh dưới của tấm tôn vách đến boong vách đo ở đường tâm tàu nhưng trong mọi TH phải không nhỏ hơn 3,4 m

-Khoản

g cách giữa các sống đứng là

g cách giữa

m

các sống nằm là

khoảng

cách

g

các

nẹp

- h là khoảng cách đứng từ trung điểm của l, nếu là nẹp đứng và từ trung điểm của khoảng cách 2 nep lân cận ở 2 bên của nẹp đang xét, nếu là nẹp nằm đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu

- Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì lấy boong vách đo ở đường tâm tàu.Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì lấy bằng 1.2 m + 0.8 khoảng cách thẳng đứng thực

-C: là hệ

số tra bẳng 2B/11

min(0

5a,

0.5a 0.2l

F.z2 (cm4) J (cm4)

b Sống vách đỡ nẹp vách

* Mô đun chống uốn cảu tiết diện sống vách phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

4.75*S

Trong đó:

-S là chiều rộng của vùng

mà sống phải đỡ

đó: h

và l quy định như trên

* Mép kèm :

-Chiều

-Chiều rộng b=

F.z2 (cm4) J (cm4)

mãn quy phạm

g cách giữa các

m

h

sống đứng là

2.6

-Khoản

g cách giữa các sống nằm là

b

=

min(0.5a, 0.2

0.5a 0.2l

STT F (cm2) z (cm)

F.z (cm3)

F.z2 (cm4) J (cm4)

b

Sống

đỡ nẹp

- S

là

chiều

rộng

của

vùng

sống

phả

i đỡ

dà

i n

đo

giữa

các

gố

i tựa

lân

cậ

của

sống

* Mô men quán tính của tiết diện sống vách phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

10hl4Trong

đó: h

và l quy định như trên

= min(0

5a,