BÀI GIẢNG kết cấu THÂN tàu

Đây là bài giảng môn học kết cấu thân tàu thủy. Bài giảng đã được rút gọn lại gồm những nội dung chính cần nằm của môn học này. Đây là bài giảng môn học kết cấu thân tàu thủy. Bài giảng đã được rút gọn lại gồm những nội dung chính cần nằm của môn học này.

 Tàu thuỷ là công trình kỹ thuật làm việc trong điều kiện nổi và vận động trên nước thực hiện nhiều chức năng như vận chuyển, tuần tra, thăm dò, đánh bắt thủy sản v v…,

 Tàu thủy được phân loại theo nhiều cách khác nhau, cụ thể như sau.

 Đặc điểm, yêu cầu về mặt kết cấu thường khác nhau đối với các loại tàu

VÙNG HOẠT ĐỘNG

Vùng không hạn chế

(Sea going Ship) Vùng hạn chế Vùng đặc biệt

Vùng hoạt động

cách bờ trên 200 hl

Vùng hạn chế I (Vùng xa bờ)

Vùng hạn chế II (Vùng cận hải) Vùng hạn chế III

Do điều kiện làm việc

phức tạp nên yêu cầu

cầu KC tương đối cao

Vùng ven biển, sông hồ, vịnh

Cách xa bờ hoặc nơi trú ẩn cuối cùng dưới 200 hl

Cách xa bờ hoặc nơi trú ẩn cuối cùng dưới 50 hl

Cách xa bờ hoặc nơi trú ẩn cuối cùng dưới 20 hl

Gồm cả tàu pha sông biển hay tàu pha biển sông

VẬT LIỆU VỎ TÀU

Tàu vỏ kim loại Tàu vỏ phi kim loại

Thép hợp kim và

nhôm

Tàu vỏ gỗ (Tàu vỏ Composite) Tàu vỏ nhựa Tàu ximăng cốt thép

Xuất hiện lâu đời nhất,

có kích thước nhỏ (L < 60 m, D < 500 tấn)

Xuất hiện trên 50 năm, chủ yếu là loại vỏ nhựa cốt sợi thuỷ tinh (FRP)

Vỏ ximăng lưới thép, bêtông cốt thép hoặc dùng bọc vỏ tàu thép

Phổ biến nhất

là thép đóng tàu

Dùng cho đa số tàu

nhất là các loại tàu

cỡ trung và cỡ lớn

Chủ yếu để đánh cá ven biển, vận chuyển tuyến đường ngắn

Tàu cở nhỏ như tàu cá, tàu quân sự, tàu du lịch,

xuồng cứu sinh

Tàu kéo chạy sông, tàu khách , sà lan nội địa cầu tàu nổi, ụï nổi …

CÔNG DỤNG TÀU

Tàu vận tải (tàu hàng)

(Cargo Ship)

Tàu chuyên ngành (tàu công trình) Công trình nổi

Thượng tầng ở trên

buồng máy để dành

không gian chứa hàng

Tàu chở trên 12 khách (SOLAS)

Chiếm 5% tải trọng đội tàu

Phục vụ cứu hộ và lĩnh vực riêng

Yêu cầu cao về cứu sinh, cứu hoả, chống chìm …

Đánh cá hoặc là

cơ sở chế biến và bảo quản cá

Kết cấu thật vững và máy mạnh để

hđ ở mọi điều kiện

Hoạt động như các tàu cỡ lớn

Rất ít di chuyển hoặc di chuyển tốc độ thấp

Xuất hiện sớm nhất,

TÀU VẬN TẢI

 Xuất hiện sớm nhất và được gọi bằng tên chung nhất là tàu chở hàng

1.Tàu vận tải (Cargo

Ship)

 Đa dạng và phát triển rất nhanh nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải biển  Thượng tầng thường được bố trí trên buồng máy để dành không gian bố trí các khoang hàng và nơi thao tác bốc dỡ hàng hóa trên tàu

 Bố trí nhiều khoang hàng và cần trục điện hay thủy lực để chở nhiều loại hàng

2.Tàu chở hàng tổng hợp hay tàu chở hàng

khô (Cargo Ship)

 Chiếm hơn 50% số lượng tàu vận tải

 Sức chở thấp (4.000 đến 10.000 tdw), lớn nhất 20.000 tdw, tốc độ 15 – 18 hl/h

 Các mẫu chở hàng khô từ đơn giản đến hiện đại có đặc trưng là mũi thượng tầng thẳng đứng, đuôi vát Transom (T), bánh lái treo, mũi quả lê.

 Xuất hiện cuối những năm 60 từ nhóm tàu chở hàng khô để chở các Container là thùng chở hàng có kích thước cố định, chứa nhiều loại hàng không cần bao gói, đồng thời có thể vận chuyển bằng những phương tiện vận tải khác nhau

(a) Xếp và dỡ Container vào khoang hàng

(b) Tàu xếp hai lớp Container trên boong

(c) Cầu xếp và sơ đồ xếp hàng từ tàu hỏa hay ôtô lên tàu

 Ưu điểm là rút ngắn thời gian xếp dỡ hàng và tận dụng dung tích khoang hàng nhờ thùng Container tiêu chuẩn 20x8x8 ft và 40x8x8 ft

3.Tàu Container hay tàu chở hàng thùng

(Container Ship)

 Sức chở 10.000 đến trên 25.000 tấn, tốc độ 20 - 25 hl/giờ

Chở sà lan không tự hành có sức chở từ 370 đến

850 tdw, ở đó sàlan được đưa lên tàu, chở đến vùng làm việc và thả xuống nước để tàu kéo đưa vào bờ

3.Tàu chở sà lan (Barge Carrie)

Căn cứ cách bố trí phương tiện bốc dỡ để di chuyển sàlan trên tàu, chia thành ba hệ thống chính

- Hệ thống LASH (Lichter Abroad Ship) ra đời sớm nhất và được sử

dụng phổ biến hiện nay, trong đó sử dụng hệ thống cần cẩu di động sức nâng 500T cẩu thẳng sà lan chứa hàng từ nước lên, sau đó di chuyển sà lan dọc theo tàu và hạ xuống vị trí quy định (hình 1.7 a)

- Hệ thống Sea Bee hoạt động theo nguyên lý tàu mẹ tự chìm đến các mức nước khác nhau để các sà lan bơi trong lòng tàu để đến nơi chỉ định theo nguyên tắc vào trước ra sau (hình 1.7 b)

- Hệ thống tàu Dock sử dụng cần cẩu đặt cố định ở phía đuôi tàu để nâng hạ những sà lan, còn việc di chuyển dọc tàu đã có các tời dọc (hình 1.7 c)

4.Tàu Ro - Ro (Ro – Ro Ve ssel)

Tàu Ro-Ro bao gồm các loại tàu cho phép bốc dỡ hàng theo

phương thức di chuyển ngang, gần giống động tác lăn hàng vào hoặc lăn ra nên có tên tiếng Anh là Roll on Roll off (hình 1.11) Sức chở của các tàu nhóm này thường chênh lệch nhau khá nhiều tùy thuộc

vào kích thước tàu, trong đó loại nhỏ có trọng tải khoảng từ 1.000 - 3.000 tdw chạy với tốc độ khoảng từ 13 - 15 hl/h, loại lớn dùng cho giao thông trên biển có trọng tải 15.000 - 20.000 tdw và tốc độ từ 20 - 25 hl/h

6.Tàu chở hàng rời (Bulk Carrier)

Tàu chở hàng rời thường được chuyên nghiệp hóa để vận chuyển các loại hàng rời như quặng, than đá, khoáng sản, vật liệu xây

dựng hoặc là các loại hàng rời không thể đóng gói được v v… với sức chở khá lớn, từ 100.000 - 150.000 tấn hoặc hơn và tốc độ khai thác khoảng 14 - 16 hl/giờ Tuy nhóm này được gọi tên chung là tàu chở hàng rời nhưng tùy theo đặc tính hàng chuyên chở, có thể được phân biệt thành tàu chở hàng rời tổng hợp, tàu chở hàng rời nhẹ, tàu chở hàng nặng Một số tàu kết hợp chở hai, ba loại hàng khác nhau (Combind carrier) và gọi tên theo nhiệm vụ như tàu OO (Ore-Oil ) gồm các tàu có thể chuyên chở quặng lúc đi và chở dầu lúc

quay trở về, tàu OBO (Ore-Bulk-Oil) kết hợp chở quặng - hàng rời -

dầu mỏ hoặc tàu OSO (Ore-Slurry-Oil) Hình 1.15 là bố trí chung của

một tàu chở hàng rời điển hình

7.Tàu chở hàng lỏng

Nhóm các tàu loại này được sử dụng chủ yếu để chuyên chở các loại chất lỏng khác nhau như dầu mỏ và các sản phẩm của dầu mỏ, dầu thực vật, rượu, khí hóa lỏng, các loại hóa chất v v… Tương ứng loại hàng lỏng chuyên chở, tàu chở hàng lỏng gồm các loại tàu sau

Tàu dầu (Tanker) : các tàu chở sản phẩm dầu chạy sông hay biển được gọi chung là tàu chở dầu Các tàu chở dầu chiếm một tỷ

trọng đáng kể, khoảng 3,5% trọng tải của đội tàu biển trên thế giới và thường luôn là các con tàu dẫn đầu về sức chở và kích thước trong nhóm các tàu chở hàng lỏng Sức chở nhóm tàu này rất đa dạng, có tàu nhỏ chở 1.000 tấn nhưng cũng có các tàu dầu khổng lồ đạt sức chở 30.0000 hoặc trên 540.000 tấn đã được đưa vào dùng hàng chục năm nay (hình 1.11)

- Tàu chở khí hóa lỏng (LNG Carrier)

Tàu chở khí hoá lỏng có thể là tàu được dùng để chở khí hóa lỏng (Liquefied Gas Carrier),

tàu chở hoá chất (Chemical carrier) hay các chất lỏng dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm

Khí hóa lỏng bao gồm các khí thiên nhiên LNG (Liquid Nature Gas) và

các sản phẩm khí có từ khai thác dầu khí LPG (Liquid Petroleum Gas) như mêtan, propan, butan, amoniac v v… được nén và làm lạnh đến – 161,5 oC để chứa trong bình chịu áp suất khi vận chuyển (hình 1.19 và 1.20)

1.1.3.2.Tàu chở khách (Passenger Vessel)

Theo quy định của Công ước quốc tế về bảo vệ cuộc sống con người đi trên biển (SOLAS) những tàu có trên 12 hành khách đều được xem là tàu chở khách và cũng theo công ước này thì trang thiết bị phục vụ công tác cứu sinh, cứu hỏa, chống chìm v v… đều cao hơn tàu chở hàng Tàu khách có thể là tàu chở người hay chở người cùng hàng gọi là tàu hàng - khách (hình 1.21)

Tùy theo công dụng, có thể phân biệt tàu chở khách thành các nhóm sau.

1.Tàu phà (Ferry Car) : tàu phà được sử dụng để chuyên chở người và hàng hóa qua lại trên các tuyến đường ngắn Hình 1.22 là bản vẽ bố trí chung trên một tàu phà điển hình

2.Tàu du lịch : gồm các tàu chở khách trên các tuyến ngắn với số lượng khách không đông lắm khoảng 200 đến 400 khách Trong nhóm tàu này có thể kể cả tàu cánh ngầm, tàu đệm khí v v… Hình 1.17 là tàu khách mang tên Seabourn Spirit có sức chở 210 khách đóng tại Seebeckwerft

3.Tàu hoạt động trên tuyến cố định (Liner) : thường có kích thước lớn, trang bị tiện nghi đầy đủ, sức chở khá lớn từ 50.000 - 70.000 tấn, lượng khách trên tàu có thể đạt 1.500 đến 2.000 người Hình 1.18 là tàu khách Bremer Vulkan được chế tạo với đầy đủ trang thiết bị như khách sạn nổi

1.1.3.3.Tàu đánh bắt và chế biến cá

Các tàu đánh cá chiếm đến 5% tải trọng của đội tàu trên toàn

thế giới và được chia ra hai nhóm1.Tàu cá (Fishing boat) : gồm các tàu làm nghề đánh cá như tàu lưới kéo, lưới vây, lưới rê … Hình 1.25 là bố trí chung một tàu

đánh cá kiêm nghề lưới kéo và lưới vây có chiều dài 43 m

2.Tàu chế biến : là các tàu làm nhiệm vụ của cơ sở sản xuất chế biến và bảo quản cá trên biển hoặc kiêm luôn chức năng đánh bắt

1.1.3.4.Tàu chuyên ngành

Nhóm tàu chuyên ngành còn được gọi là tàu công trình hoạt động trên biển hoặc trên cảng nhằm mục đích phục vụ công tác cứu hộ hoặc phục vụ cho một số lĩnh vực kỹ thuật riêng biệt Đặc

điểm chung của các tàu thuộc nhóm này là cần phải có kết cấu thân tàu thật cứng vững, đồng thời có trang bị động lực mạnh để tàu có thể hoạt động được trong mọi điều kiện thời tiết Hình 1.29 là một trong những dạng tàu công trình hoạt động trên biển

Nhóm các tàu chuyên ngành rất phong phú và đa dạng và gồm nhiều loại tàu khác nhau như : tàu kéo (tug), tàu cứu hộ (salvage vessel), tàu thả phao đảm bảo an toàn hàng hải (buoy vessel) tàu đặt cáp ngầm (cable layer), tàu hút hay tàu cuốc bùn (dredger)

dùng để nạo vét luồng lạch, tàu hoa tiêu (pilot craft), tàu hải quan (custom boat), tàu kiểm ngư (fisheries patrol boat) v v…, tàu chuyên dùng khai thác và phục vụ khai thác dầu khí ở thềm lục địa

(Offshore Vessel) như : các tàu cung ứng dịch vụ (supply ship), tàu đặt ống dưới biển (pipe layer), tàu khoan (drill ship), tàu nghiên cứu khí tượng thủy văn và địa chất học trang bị như phòng thí nghiệm nổi trên biển nghiên cứu biển và thời tiết biển, xử lý điều kiện thời tiết, nghiên cứu độ sâu, dòng xoáy … Hình 1.28 là hai tàu chuyên dụng, trong đó hình a là tàu kéo dùng để kéo hay lai dắt các loại tàu bè và hình b là tàu phá băng (Ice Breaker), sử dụng lực ở mũi tàu để phá băng

1.1.3.5.Công trình nổi

Trong thực tế, các công trình nổi hoạt động như một tàu cỡ lớn

nhưng điểm khác biệt cơ bản là các công trình nổi rất ít khi di

chuyển và nếu có di chuyển thì cũng chỉ chạy với vận tốc rất nhỏ Có thể kể tên một số dạng công trình nổi có kết cấu gần tương tự với kết cấu tàu

1.Giàn khoan bán chìm

(semi submersible) : được

chế tạo nhằm phục vụ

việc thăm dò và

khoan khai thác dầu khí,

có thể làm việc tại

những vùng biển có

chiều sâu mặt nước

lên đến 1.000 m Kết

cấu đặc trưng của các

công trình nổi dạng

này thường gồm hai

ponton nằm chìm trong

nước đỡ toàn bộ hệ

thống giàn khoan nằm

phía trên bằng các cột

chống đặt lên trên hai

ponton này Phần nổi

trên mặt nước của

giàn khoan được bố trí

như một tàu công trình

hiện đại, cỡ lớn với

phòng sinh hoạt, thiết

bị khai thác, xử lý,

thiết bị nâng hạ, sân

bay lên thẳng v v…

(hình 1.29)

2.Giàn khoan tự nâng (Jack up Self hoặc Elevating Platform) : kết cấu thép với 3, 4 chân có thể trượt trong các lỗ xuyên qua thân giàn, còn thân giàn được bố trí nằm phía trên các chân đế Khi làm

việc, giàn tựa lên các chân, còn các chân giàn lại được tựa trên nền đáy biển nâng thân giàn cao dần lên, tách khỏi mặt nước và sau đó đưa thân giàn lên hẳn phía trên mặt nước Khi không làm việc, các chân giàn được rút lên trên cao và giàn nổi như một tàu thông thường thượng tầng chứa thiết bị, máy móc,

phòng sinh hoạt, phân xưởng sản xuất, sàn hạ máy bay … Hình 1.30 là hình ảnh bố trí của một giàn khoan tự nâng đang hoạt động tại vùng biển Việt nam

3.Tàu khoan (drillship)

Đội tàu khoan phục vụ công việc khoan thăm dò trên biển hiện nay lên đến trên trăm chiếc Những tàu khoan có hình dáng rất giống các tàu vận tải, ngoại trừ điểm khác biệt là trên tàu có tháp khoan bố trí hệ thống thiết bị khoan thường đặt giữa tàu và vươn lên rất cao khi làm việc Hình 1.31 giới thiệu bố trí chung tàu khoan Discoverer Seven Seas đóng khoảng cuối thế kỷ 20

4.Cần cẩu nổi (crane barge)

Các cần cẩu nổi dùng trong công nghiệp khai thác dầu khí có kích thước và sức nâng rất lớn,

từ vài trăm đến hàng ngàn tấn Hình 1.32 là cần cẩu mang tên SAIPEM có trang bị hai cẩu, mỗi cần cẩu sức nâng 7.000 tấn, móc cẩu phụ chịu được tải trọng 2.400 tấn, bán kính tâm quay khi cẩu hàng nặng lên đến 74 m, bán kính lớn nhất cẩu có thể vươn lên đến 150 m

Ngoài các công trình

nổi nói trên, tại

những khu vực khai

thác dầu khí còn bố

trí các kho chứa và

cấp dầu không bến

FPSO (Floating Production

Storage and Offloading

Unit) (hình 1.33)

Từ nhóm FPSO còn có một loại tàu chỉ làm nhiệm vụ chứa dầu mà không chế biến dầu (FSO) Hình 1.30 là trạm chứa dầu không bến Vietsopetro 01 do hãng Hitachi Zosen đóng năm 2001 dưới sự

giám sát của Đăng kiểm Mỹ ABS là trạm thứ tư đang hoạt động ở vùng biển Việt nam Trạm dài 258 m, rộng 46 m, cao mạn 23,9 m mớn nước 16,84 m, lượng chiếm nước 154.146 tấn

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

Theo nguyên lý của

Ship)

CAB (Capture Air Bubble Vehicle)

Hoạt động nhờ lực nâng của cánh

Tàu cánh ngầm (Hydrofoi Craft)

Lực nổi cân bằng

trọng lượng

ACV (Air Cushion Vehicle)

Tàu lướt (Planing Craft)

Tàu hai thân

(Catamaran)

Tàu ba thân (Tritamaran)

(a) Tàu cánh ngầm chạy

vùng biển sâu (b) Tàu cánh ngầm kiểu Raketa

(c) Tàu cánh ngầm kiểu Meteor

(d) Tàu cánh ngầm kiểu Sputnik

Kết cấu thân tàu có dạng vỏ mỏng gồm phần tôn bao bên ngoài và phần gia cường bên trong, tạo thành khung xương đảm bảo độ bền, giữ tàu nổi và vận động trên nước

Tấm mỏng bằng vật liệu kim loại hay phi kim loại

Hệ thống dầm trực giao Liên kết

Khung dàn

Khung xương

Khung dàn đáy

Khung dàn mạn

Khung dàn boong

Khung dàn vách

Ht kết cấu dọc

Ht kết cấu ngang

Sống chính Sống dọc đáy

S.dọc boong Xà dọc mạn Đà ngang đáy

Đ.ngang boong Sườn ngang1.2.1.Đặc điểm chung

1.Mũi tàu (bow) 10.Đáy tàu

(bottom)

2.Boong mũi (forecastle) 11.Miệng hầm (cargo hatch)

3 Lầu giữa (bridge) 12.Thành hầm sau (hatch coaming)

4.Buồng lái (wheel house) 13.Thành hầm bên (hatch coaming)

5.Lầu lái (poop) 14.Sống mũi (stern)6.Vòm lái (stern) 15.Lô lái

(butt)

1.2.2.Đặc điểm và vai trò của các bộ phận kết cấu trong đảm bảo độ bền thân tàu

 Các kết cấu thân tàu được lựa chọn và bố trí trên cơ sở đảm bảo độ bền thân tàu khi uốn chung và độ bền cục bộ dưới tác dụng của tải trọng riêng

 Theo quan điểm này, thân tàu xem như dầm tổng hợp thành mỏng, chịu tác dụng hai lực ngược chiều là trọng lượng thân tàu và lực đẩy của nước, kết quả thân tàu bị cong lên hoặc võng xuống, xuất hiện ứng suất, biến dạng làm phá hủy kết cấu thân tàu

 Để đảm bảo độ bền chung và độ bền cục bộ nói trên, kết cấu thân tàu được chia thành hai hệ thống chính :

1.Hệ thống các kết cấu

dọc

 Hệ thống kết cấu dọc để đảm bảo độ bền chung gồm các kết cấu chạy dọc tàu từ mũi đến đuôi như sống chính, đà dọc đáy, xà dọc mạn, xà dọc boong, tôn vỏ v v

 Về mặt độ bền, các kết cấu dọc có vai trò :

 Sống chính, xà dọc đáy, xà dọc boong chịu ứng suất kéo hoặc ứng suất nén lúc tàu bị uốn chung và bị uốn cục bộ của khung giàn đáy, khung giàn boong

 Sống dọc mạn chủ yếu chỉ chịu tác dụng của uốn cục bộ

Tôn mạn và vách dọc đóng vai trò thành đứng dầm chịu lực, chịu toàn bộ lực cắt khi tàu uốn Tôn mạn còn chịu tác dụng cục bộ của áp lực hàng hóa từ bên trong và áp lực nước từ ngoài

Tấm đáy và tấm boong chịu ứng suất kéo, nén lớn nhất lúc tàu

bị uốn chung do nằm cách xa trục trung hòa nhất, chịu tải trọng cục bộ do áp lực nước hoặc hàng hóa tác dụng vuông góc tấm

2.Hệ thống các kết cấu

ngang

Hệ thống kết cấu ngang nhằm đảm bảo độ bền ngang cho

kết cấu thân tàu, bao gồm

 Sườn ngang : các khung dầm đặt trong mặt phẳng ngang và bố trí dọc theo mạn tàu

 Sườn khỏe : các dầm tăng cường đặt trong buồng máy

hoặc khoang hàng

 Đà ngang đáy : các dầm đặt ngang đáy, làm đế tựa cho tôn đáy và các sống dọc đáy

 Xà ngang boong : các dầm ngang đặt dưới mặt boong để đỡ

 Kết cấu thân tàu gồm nhiều khung giàn liên kết với nhau

 Có thể hình dung kết cấu

thân tàu được hình thành từ

các khung giàn liên kết nhau

gồm khung giàn đáy 1, khung

giàn mạn 2 và khung giàn

boong 3 như hình vẽ sau

 Kết cấu khung giàn gồm các dầm dọc và dầm ngang liên kết chặt với nhau và có tấm lợp bên trên, xung quanh có phần đế và mỗi khung giàn là đế tựa cho khung giàn khác

 Đối với các khung giàn tàu, lực tác dụng chính là áp lực nước trên diện tích bề mặt khung dàn tiếp xúc nước, tải trọng

do hàng hóa gây ra, lực tập trung truyền từ cột chống

 Số lượng dầm theo hai chiều khung giàn thường khác nhau, trong đó các dầm của chiều đặt dày hơn gọi là dầm hướng chính, còn các dầm của chiều đặt thưa hơn gọi là dầm chéo

Dầm hướng

chính

Dầm chéo

 Tấm vỏ trực tiếp nhận tải trọng tác dụng vuông góc mặt phẳng khung giàn, truyền lực này đến các dầm gia cường, chuyển sang vành đế và truyền đến các khung giàn liên kết

Tùy theo cách bố trí các dầm dọc và dầm ngang trong kết cấu khung

giàn của khung xương, có thể chia kết cấu thân tàu thành các hệ

thống kết cấu sau

HỆ THỐNG KẾT CẤU THÂN TÀU

Hệ thống kết cấu ngang

Các kết cấu bố trí theo

chiều dài tàu dày hơn

theo chiều ngang

Hệ thống kết cấu

hỗn hợp

Các kết cấu bố trí theo chiều dài tàu thưa hơn theo chiều ngang

Kết hợp cả hai hệ thốngkết cấu ngang và dọc

Giải quyết vấn đềgia cường cục bộ

Chịu sức bền ngang tốtChịu sức bền dọc tốtTận dụng ưu điểm của

hai hệ thống kết cấu

Vùng chịu tải cục bộ,

tải va đập Dùng trên tàu cỡ vừa, nhỏ

bộ phận mũi, lái …Dùng trên tàu cỡ lớn, tàu có tỷ số L/B lớnTàu dầu, tàu chở hàngcỡ trung và lớn

Heä thoáng keát caáu

 Lựa chọn hệ thống kết cấu tàu phù hợp rất quan trọng vì hình thức kết cấu thân tàu ảnh hưởng lớn đến hiệu quả kinh tế kỹ thuật của con tàu sau này

 Do đó trước khi thiết kế, cần phân tích lựa chọn hệ thống kết cấu phù hợp trên cơ sở đảm bảo yêu cầu về an toàn, thuận lợi trong sử dụng, thi công và trọng lượng nhỏ nhất 

Các hệ thống kết cấu có những ưu nhược điểm riêng cụ thể như sau :

1.Độ bền kết cấu thân tàu

 Trong hệ thống dọc, số lượng các kết cấu dọc liên tục nhiều nên làm tăng giá trị mômen quán tính và mômen chống uốn tại mặt cắt ngang dầm tương đương thân tàu Do đó làm tăng khả năng chống uốn dọc tàu có lợi cho việc đảm bảo độ bền dọc

 Trong hệ thống ngang, số lượng các kết cấu dọc ít nên khả năng chống uốn dọc kém hơn hệ thống dọc nhưng vì số lượng kết cấu bố trí theo chiều ngang nhiều nên làm tăng độ bền ngang và có lợi cho khả năng chống ép ngang mạn tàu

2.Tính ổn định của tấm

Trong hệ thống dọc, tính ổn định tấm tốt hơn và độ dầy tấm nhỏ hơn so với hệ thống ngang vì giá trị ứng suất Ơle xuất hiện trong các tấm của hệ thống dọc lớn hơn nhiều lần (khoảng 4 lần)

3.Khối lượng tàu

Đối với tàu lớn, hệ thống dọc giảm đáng kể khối lượng thân tàu so với hệ thống ngang, tàu cỡ trung thì khối lượng thân tàu thuộc hai hệ thống kết cấu không chênh lệch nhiều tàu cỡ nhỏ thì khối lượng thân tàu trong hệ thống dọc lại lớn hơn

cỡ nhỏ thì khối lượng thân tàu trong hệ thống dọc lại lớn hơn

so với hệ thống ngang.

4.Khả năng thi công

 Hệ thống ngang thuận lợi hơn

Hệ thống ngang có lợi hơn vì trong hệ thống dọc thường bố trí

ở khu vực boong và mạn các xà khỏe và sườn khỏe có thành cao nên làm giảm dung tích và tăng khối lượng công việc vệ sinh hầm hàng, nhất là đối với các tàu dầu

5.Tính năng sử dụng

 Hệ thống ngang thuận lợi hơn vì trong hệ thống dọc, số lượng kết cấu dọc lớn nên số lượng kết cấu gia cường, nối các kết cấu dọc không liên tục nhiều, số lỗ khoét trên kết cấu ngang để các kết cấu dọc đi qua lớn nên khối lượng lắp ráp và hàn lớn, nhất là đối với tàu lắp ráp theo phương pháp phân đoạn thì phức tạp và khó khăn.