thiết kế tàu dấu có các thông số LTK =107,2 m, BTK =14,5 m

yB : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của tôn giữa đáy ở giữa tàu đến trục trung hoà nằm ngang của tiết diện ngang thân tàu m... S là khoảng giữa các nẹp gia cường m S = 0,65 m h : tr

PHẦN MỘT : NỘI DUNG THIẾT KẾ

1.Các thông số chính của tàu.

Tàu thiết kế là tàu dấu có các thông số chính như sau:

- Chiều dài thiết kế : LTK =107,2 m

-Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép

Phần 2A Kết cấu thân tàu và trang thiết bị tàu dài từ 90 m trở lên

4.1.1 Khoảng cách giữa các cơ cấu vùng giữa tàu.

-Hệ thống kết cấu dọc: Theo điều 2A/5.2.2

Trong đó : L_Chiều dài thiết kế (m) L =107,2 (m)

4.1.2 Khoảng cách giữa các cơ cấu vùng mút mũi và vùng mút đuôi tàu.

S  min(S, 610)

 Chọn khoảng sườn như sau:

Khoảng sườn vùng khoang hàng : S = 650 (mm)

Khoảng sườn khoang máy , khoang cách ly :S = 600 (mm)

Khoảng sườn vùng mút mũi : S = 600 (mm)

Khoảng sườn vùng mút đuôi : S = 600 (mm)

Khoảng cách giữa các cơ cấu dọc vùng giữa tàu : S = 750 (mm)

4.2 Phân khoang

Tàu đang thiết kế là tàu loại D: có đáy đôi , mạn kép , một vách dọc tâm

- Theo điều 2A/27.1.2 khoảng cách giữa các vách dọc (Bk) và vách

ngang (Lk) được tính theo công thức

Do đó ta chọn các thông số như sau:

-Chiều dài khoang hàng : Lkh = 11,05 (m)

-Chiều rộng khoang hàng : Bkh = 6,00 (m)-Chiều dài khoang mũi : Lmũi = 5,45 (m)-Chiều dài khoang máy : Lmáy = 13,8 (m)-Chiều dài khoang cách ly mũi : Lkcl.mũi = 2,6 (m)-Chiều dài khoang cách ly máy : Lkcl.máy = 3,25 (m)-Chiều cao đáy đôi : Dđáy đôi =1,0 (m)

-Chiều rộng mạn kép : Bmạn kép = 1,25 (m) -Chiều dài khoang đuôi : Lkđ = 5,4 (m)

4.3 Sơ đồ phân khoang

Tên khoang Từ sườn - sườn Chiều dài (m) Khoảng sườn (mm)

Khoang cách ly

đuôi ( có thể làm

buồng bơm )

Khoang cách ly

mũi

Khoang mũi #159  #169 5,45 600

Trên cơ sở đó ta có sơ đồ phân khoang như sau:

5 Hệ thống kết cấu

- Dàn boong :Vùng khoang hàng kết cấu theo hệ thống dọc, các vùng khác kết cấu hệ thống ngang

- Dàn mạn : Kết cấu theo hệ thống ngang tất cả các vùng, mạn kép ở vùng khoang hàng

- Dàn vách: Dàn vách vùng khoang hàng làm vách sóng (sóng đứng ) , còn vùng khoang máy bố trí nẹp đứng sống đứng sống nằm và vùng khoang mũi, khoang đuôi bố trí nẹp nằm sống đứng

- Dàn đáy : Kết cấu hệ thống dọc ở vùng khoang hàng, kết cấu ngang ở cácvùng còn lại Kết cấu đáy đôi ở vùng khoang hàng và khoang máy

6 Kết cấu dàn vách.

Theo bảng 2A/27.1 thì chiều dày tối thiểu của các cơ cấu tại khoang hàng của tàu

dầu không nhỏ hơn 8,5 mm ( với L = 107,2 m)

- Theo điều 2A/11.2.4 chiều dày tôn vách phải không nhỏ hơn trị số lớn nhất

tính theo công thức sau :

 

)

c = 1 đối với tấm nghiêng

tf và tw là chiều dày của tấm mặt và tấm nghiêng (mm)

Z Z

t 2 = C C S1 2 h 3.5 mm ( Theo quy phạm của tàu dầu )

S là khoảng giữa các nẹp gia cường ( m )

S = 0,65 (m)

h : trị số h1 ,h2 , h3 được xác định như sau đối với khoang dầu hàng

h1 khoảng cách thẳng đứng từ mép dưới của tấm tôn vách đang xét đến méptrên miệng khoang hàng

lt chiều dài khoang (m) nếu lt <10 mét thì được lấy bằng 10 mét

bt chiều rộng khoang (m) nếu bt <10 mét thì được lấy bằng 10 mét

h3 xác định theo công thức : h3 = 0,3 L

C1 :Hệ số được xác định như sau:

27   và C2  3,6 kĐối với vách dọc hệ thống ngang:

Trong đó : k Hệ số vật liệu phụ thuộc vào loại thép :

k=1 đối với thép thường

k=0,78 đối với thép có độ bền cao HT32 k=0,72 đối với thép có độ bền HT36  : Được lấy bằng  1hoặc  2 tuỳ thuộc vào trị số của y Tuy nhiên trị số của không được nhỏ hơn  3 :

2 1 (

y : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của tôn giữa đáy đến cạnh dưới của tấm tôn vách đang xét (m)

yB : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của tôn giữa đáy ở giữa tàu đến trục trung hoà nằm ngang của tiết diện ngang thân tàu (m)

y0 = Max[Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt boong tính toán đo tại mạn; Y(0,9 +0,2 B

X

) ]

X : Khoảng cách nằm ngang từ mặt cơ cấu khoẻ liên tục cho đến tâm tầu

Y : Khoảng cách thẳng đứng từ trục trung hoà đến mặt cơ cấu khoẻ liên tục

 : Được xác định như sau:

Chọn tấm I : bxt=1950x1

II : bxt=1950x12III : bxt=1950x10

IV : bxt=1950x10

6.1.3 Tính toán cơ cấu vách ngang

6.1.3.1 Môđun chống uốn (Z) tiết diện của nửa bước sóng :

-Theo điều 2A/14.2.4.2 Môđun chống uốn (Z) của tiết diện nửa bước sóng

của vách sóng phảI không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây:

Z = 3,6CShl 2 (cm3)

S : chiều dài nửa bước sóng (m)

h : khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến đỉnh boong vách đo ởđường tâm tàu (m) nếu khoảng cách thẳng đứng đó < 6 mét thì h được lấybằng 1,2 mét cộng với 0,8 của khoảng cách đó

l : chiều dài giữa các gối tựa (m) như mô tả hình 2A/11.2

C :hệ số được cho ở bảng 2A/11.3 tuỳ thuộc kiểu liên kết mút

S = 1,125 (m)

l = 7,282 (m)

h = l/2 = 3,641 (m)

2 0

4

2, 2

C

Z Z





= 1,31Z2 môđun chống uốn của tiết diện nửa bước sóng ở mút dưới

Z0 môđun chống uốn tối thiểu của tiết diện một nửa bước sóng ở 0,6l giữachiều dài của gân sóng ( cm3 )

Chọn

2 0

khi ( t t f ) Trong đó :

Vậy vách sóng ta tính là thỏa mãn

6.1.3.3 Nẹp gia cường của vách trong mạn kép

Mômen chống uốn kể cả mép kèm xác định như sau :

- Mã liên kết : chiều dài của cạnh mã được xác định theo công thức

- Theo điều 2A/11.2.4 chiều dày tôn vách phải không nhỏ hơn trị số lớn nhất

tính theo công thức sau

 

)

c = 1 đối với tấm nghiêng

tf và tw là chiều dày của tấm mặt và tấm nghiêng (mm)

C

Z Z

S là khoảng giữa các nẹp gia cường ( m )

S = 0,65 (m)

h : trị số h1 ,h2 , h3 được xác định như sau đối với khoang dầu hàng

h1 khoảng cách thẳng đứng từ mép dưới của tấm tôn vách đang xét đến méptrên miệng khoang hàng

lt chiều dài khoang (m) nếu lt <10 mét thì được lấy bằng 10 mét

bt chiều rộng khoang (m) nếu bt <10 mét thì được lấy bằng 10 mét

27   và C2  3,6 kĐối với vách dọc hệ thống ngang:

Trong đó : k Hệ số vật liệu phụ thuộc vào loại thép :

k=1 đối với thép thường

k=0,78 đối với thép có độ bền cao HT32 k=0,72 đối với thép có độ bền HT36  : Được lấy bằng  1hoặc  2 tuỳ thuộc vào trị số của y Tuy nhiên trị số của không được nhỏ hơn  3 :

Nếu yB < y thì  1 = 15,5.fD y0

y

y B

Nếu yB  y thì  2 =15,5.fB.(1- y B

y

)  3 = )

2 1 (

y : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của tôn giữa đáy đến cạnh dưới của tấm tôn vách đang xét (m)

yB : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của tôn giữa đáy ở giữa tàu đến trục trung hoà nằm ngang của tiết diện ngang thân tàu (m)

y0 = Max[Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt boong tính toán đo tại mạn; Y(0,9 +0,2 B

X

) ]

X : Khoảng cách nằm ngang từ mặt cơ cấu khoẻ liên tục cho đến tâm tầu

Y : Khoảng cách thẳng đứng từ trục trung hoà đến mặt cơ cấu khoẻ liên tục

 : Được xác định như sau:

t 2 = C C S1 2 h 3.5

Tấm 1 :h1 = 7,955 (m) h2 = 6,89

(m)

h3 = 3,106 (m) t = 10,1 (mm)Tấm 2 :h1 = 6,005 (m) h2 = 5,23 (m) h3 = 3,106 (m) t = 9,23 (mm)

Tấm 3 :h1 = 4,055 (m) h2 = 3,58 (m) h3 = 3,106 (m) t = 8,21 (mm)

Tấm 4 :h1 = 2,105 (m) h2 = 1,92 (m) h3 = 3,106 (m) t = 7,62 (mm)

Chọn tấm I :bxt=1950x12

II : bxt=1950x12 III : bxt=1950x10

IV : bxt=1950x10 6.1.6 Tính toán cơ cấu vách dọc

6.1.6.1 Môđun chống uốn (Z) tiết diện của nửa bước sóng :

-Theo điều 2A/14.2.4.2 trang 90 Môđun chống uốn (Z) của tiết diện nửabước sóng của vách sóng phảI không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây:

Z = 3,6CShl 2 (cm3)

S : chiều dài nửa bước sóng (m)

h : khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến đỉnh boong vách đo ởđường tâm tàu (m) nếu khoảng cách thẳng đứng đó < 6 mét thì h được lấybằng 1,2 mét cộng với 0,8 của khoảng cách đó

l : chiều dài giữa các gối tựa (m) như mô tả hình 2A/11.2

C :hệ số được cho ở bảng 2A/11.3 tuỳ thuộc kiểu liên kết mút

S = 0,975(m)

l = 7,282 (m)

h = l/2 = 3,641 (m)

2 0

4

2, 2

C

Z Z





= 1,31

Z2 môđun chống uốn của tiết diện nửa bước sóng ở mút dưới

Z0 môđun chống uốn tối thiểu của tiết diện một nửa bước sóng ở 0,6l giữachiều dài của gân sóng ( cm3 )

Chọn

2 0

khi ( t t f ) Trong đó :

mã : lmã= 1300 mm

Vậy mã có quy cách hình chữ nhật 1300x300x10mm

6.2 Dàn vách khoang máy.

6.2.1 Sơ đồ kết cấu:

1.Nẹp đứng vách2.Sống đứng vách3.Sàn khoang máy

4 Sống nằm

5 Đáy đôi I,II III,IV: Lần lượt là các tấm tôn 1,2,3,4

6.2.2 Tính toán cơ cấu.

*) Chiều dày tôn vách.

- Chiều dày tôn vách không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

t3, 2S h2,5 ( mm ) (2A-11.2.1)

Trong đó :

S : Khoảng cách giữa các nẹp: (m), S = 0,75 (m).

h : Khoảng cách thẳng đứng đo từ cạnh dưới của tấm tôn vách đến boongvách ở đường tâm tàu nhưng trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 3,4 mét

h : Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l , nếu là nẹp đứng ,và từ

trung điểm khoảng cách giữa hai nẹp lân cận ở hai bên của nẹp đang xét nếu

là nẹp nằm đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu Nếu khoảng cách

thẳng đứng đó nhỏ hơn 6,0 mét thì h dược lấy bằng 1,2 mét cộng với 0,8 của

Vậy thép có quy cách L 160x100x9 là thoả mãn

+ Tính đối với nhịp nẹp thứ 2 với l 2 = 3,28 m

STT Quy cách kết cấu Fi Zi Fi.Zi Fi.Zi2 Io

Vậy chọn thép góc không đều cạnh L 80x50x5

Để đảm bảo về tính công nghệ và dễ dàng trong việc chọn tôn ta có thể chỉ cầnchọn nẹp cho vách khoang máy là nẹp ở nhịp thứ nhất L160x100x9

h : Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l của sống đứng , nếu là sống

đứng ,và từ trung điểm khoảng cách giữa hai sống lân cận ở hai bên của sống đang xét nếu là sống nằm đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm

tàu Nếu khoảng cách thẳng đứng đó nhỏ hơn 6,0 mét thì h dược lấy bằng

1,2 mét cộng với 0,8 của khoảng cáh thẳng đứng thực

S 1 : Khoảng cách giữa các nẹp gia cường cho bản thành của sống hoặc

chiều cao tiết diện bản thành lấy giá trị nhỏ hơn (m),S 1 = min (0,5 , 1,3)(m).

 t = 7,5 mm

Chọn quy cách thép:

Mép kèm:chiều rộng: b = min(l/5,S/2) =min(500,1125) =>b = 500 mm

S : Chiều rộng diện tích mà sống phải đỡ (m),S = 2,25 (m).

h : Khoảng cách từ trung điểm của l đối với sống đứng hoặc đo từ trung

điểm của S đối với sống nằm đến đỉnh boong vách đo tại tâm tàu ,nếu

khoảng cách đó nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 0,8 khoảng cách thực đó cộng với 1,2 m

S 1 : Khoảng cách giữa các nẹp gia cường cho bản thành của sống hoặc

chiều cao tiết diện bản thành lấy giá trị nhỏ hơn (m),S 1 = 0,40 (m).

B = 1222,7 I = 27402,34

Vậy thép có quy cách

150x8 450x7

Sống ngang boong sàn cách nhau 1950 mm

Các cơ cấu chọn như cơ cấu boong khoang máy

Dàn vách bố trí nẹp nằm – sống đứng

Khoảng cách giữa các nẹp nằm 600 mm

Khoảng cách giữa các sống đứng 2250 mm

Khoảng cách từ sàn dưới đến đáy đôi :1500 mm

Khoảng cách các sàn :2000 mm

6.3.2 Chiều dày tôn vách

- Chiều dày tôn vách không nhỏ hơn trị số tính thoeo công thức sau:

h : Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l nếu là nẹp đứng, và

từ trung điểm của khoảng cách giữa hai nẹp lân cận ở hai bên nẹp đang xét nếu là nẹp nằm đến đỉnh boong vách đo ở đường tâm tàu (m) Nếu h nhỏ hơn 6,0 mét thì h lấy bằng 1,2 mét cộng với 0,8 của khoảng cách thẳng đứng thực

Nhóm 1 : gồm 2 nẹp tính từ đáy trên trở lên.Ta tính đối với nẹp nằm thấp hơn.

STT Quy cách kết cấu Fi Zi Fi.Zi Fi.Zi2 Io

- Chiều dày bản thành (t) phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

t = 10.S1 + 2,5 (mm) (2A/11.2.6-3) S1 = min(Khoảng cách nẹp gia cường cho bản thành ; chiều cao tiết diện sống)

S1 = min( 0,60 ; 0,52) = 0,52 (m)

 t = 7,7 mmChọn chiều dày bản thành t = 10 mm Chọn qui cách sống T

300 12

520 10

x

x Kiểm tra :

Mép kèm : Chiều rộng b = min(l/5 ; S/2) = min(400,1125) = 400 (mm) Chiều dày t = 10 (mm)

1 Nẹp nằm

3 Sống đứng

2 Sàn khoét lỗ

I, II, III, IV, V là các tấm tôn 1, 2, 3, 4, 5

6.4.2 Chiều dày tôn vách

- Chiều dày tôn vách không nhỏ hơn trị số sau:

h (m): Khoảng cáh thẳng đứng đo từ trung điểm giữa hai nẹp đến đỉnh

boong vách đo tại tâm tàu trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 6 mét nếu

nhỏ hơn 6 mét thì h được lấy bằng 0,8 lần chiều cao thực cộng với 1,2 mét

6.5.2 Tính toán cơ cấu.

*) Chiều dày tôn vách.

t 3, 2S h 2,5 (mm)

Trong đó : S là khoảng cách các nẹp gia cường cho vách (m)

h áp suất tác dụng lên dàn vách, tính bằng khoảng cách từ mép dưới tấm đến boong vách tại mặt phẳng dọc tâm (m) Trong mọi trường hợp lấy

3,4

h m Tấm vách dưới cùng có chiều dày lớn hơn trị số tính toán trên ít nhất là

1 mm

l nhịp nẹp, tính cả chiều dài liên kết

h áp suất tính toán được tính bằng khoảng cách từ trung điểm nhịp nẹp, nếu là nẹp đứng, bằng trung điểm của khoaỏng cách giữa hai nẹp lân cận,nếu là nẹp nằm đến đỉnh boong vách tại tâm tàu Nếu khoảng cách đó 6m thì h =1,2+0,8 trị số đó

Thay số : S = 0,75 m

C = 0,8

h = 4,039 m

l = 2 m  Z  27,14 (cm3)

l nhịp nẹp, tính cả chiều dài liên kết

h áp suất tính toán được tính bằng khoảng cách từ trung điểm nhịp nẹp, nếu là nẹp đứng, bằng trung điểm của khoaỏng cách giữa hai nẹp lân cận,nếu là nẹp nằm đến đỉnh boong vách tại tâm tàu Nếu khoảng cách đó 6m thì h =1,2+0,8 trị số đó

Thay số : S = 2,25 m

C = 0,8

h = 3,662 m

l = 7 m  Z 829,78 (cm3)

- Prôphin của sống được xác định như sau :

+ Chiều cao tiết diện sống không đựơc nhỏ hơn 2,5 lần chiều cao lỗ khoét cho nẹp chui qua

h  2,5 hl = 2,5.85 = 212,5 mm

hl Chiều cao lỗ khoét cho nẹp chui qua hl = 85 ( Chiều cao của nẹp là 75 mm)Chọn h = 300 [mm]

+ Chiều dày bản thành b 10S1 + 2,5 = 10.0,45 + 2,5 = 7 [mm]

S1 : Khoảng cách các nẹp gia cường cho bản thành hoặc chiều cao tiết diện

sống , lấy giá trị nào nhỏ hơn ; S1 = 0,45 [m]

d

C S h l S t

h = 3,86 S1= 0,5 t1 =7,3 mm

2 Mã liên kết sống chính với dầm dọc gần nhất

3 Sống phụ

4 Nẹp gia cường sống phụ đáy

5 Đà ngang đặc

6 Đà ngang đáy kín nước

7.Dầm dọc đáy trên , dầm dọc đáy dưới

8 Thanh chống đặt ở giữa nhịp của dầm dọc đáy trên ,dưới 9.Mã hông

10.Mạn

7.1.2 Bố trí kết cấu

- Dàn đáy bố trí hệ thống dọc có đáy đôi Chiều cao đáy đôi : Dđáy đôi = 1,0 m

- Khoảng cách giữa các đà ngang đáy được xác định như sau :

Min(0,55 B;0,75 D) =Min(2,35 ;2,2)

Trong đó _ B : Chiều rộng tàu (m) B = 14,5 m

D : Chiều cao mạn (m) D = 8,0 m

 Chọn khoảng cách giữa các đà ngang đáy bằng 1,95 m

- Khoảng cách giữa các sống đáy không được lớn hơn 0,9 l t = 2,99 m

Trong đó _ lt : Chiều dài khoang dầu hàng (m) lt =11,05 m

 Chọn khoảng cách giữa sống chính và sống phụ là 2,25 m

khoảng cách giữa sống phụ và mạn là 1,5 m

7.1.3 Tính toán tôn đáy.

Chiều dày tôn đáy tối thiểu không được nhỏ hơn 7 mm

a)Tôn đáy ngoài

- Chiều dày tôn đáy ngoài không được nhỏ hơn chiều dày tôn đáy ngoài tàu hàng khô cộng thêm 0,5 mm

tđn = Max(tmin ; t1 )

- Theo điều 2A/14.3.1 chiều dày tối thiểu (tmin) của tôn bao dưới boong tính toán phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

tmin = L +0,5 (mm)

Trong đó _ L :chiều dài tàu (m)

- Theo điều 2A/14.3.4 chiều dày tôn đáy (t1) phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

L’ : Chiều dài tàu (m) Nếu L’ >230 m thì lấy L’ = 230 m

h1 : Chiều cao cột áp được xác định như sau :

+) Vùng 0,3L kể từ đường vuông góc mũi :

X: khoảng cách từ đường vuông góc mũi đến điểm đang xét, trong trường hợp X< 0,1L thì lấy X = 0,1L và nếu X > 0,3L thì lấy X = 0,3L

C

B

5 , 15 24

x : được quy định như trên

 chọn chiều dày tôn vùng này :t=14 mm

b) Tôn đáy trong

- Theo điều 2A/27.8.7-2, chiều dày tôn đáy trên trong vùng khoang hàng phảikhông nhỏ hơn chiều dày xác định theo yêu cầu ở 2A/27.4.1-1 áp dụng cho vùng thích hợp cộng thêm 2 (mm)

c) Dải tôn giữa đáy.

- Theo điều 2A/14.2.1, trên suốt chiều dài tàu , chiều rộng của dải tôn giữa đáy(b) phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

t = tđn + 2 (mm)

 t = 12,8 + 2 = 14,8 mm

- chọn dải tôn giữa đáy vùng từ 0,3L đến mũi :1200x18

- chọn dải tôn giữa đáy vùng còn lại :1200x16

d) Dải tôn hông ở đoạn giữa tàu

- Theo điều 2A/ 14.3.5-1, chiều dày của dải tôn hông ở đoạn giữa tàu phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau, tuy nhiên cũng phải không nhỏ hơn chiều dày của dải tôn đáy kề với nó