ĐỒ án kết cấu tàu CHỞ gỗ

Đây là bài đồ án mẫu tính toán thiết kế kết cấu của tàu chở gỗ. Tài liệu bao gồm các phương án lựa chọn hệ thống kết cấu tàu, tính toán và lựa chọn các kích thước kết cấu của từng dàn cụ thể dựa theo quy phạm đóng tàu.

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cám ơn các thầy Nguyễn Văn Công đã tận tâm hướng dẫn động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này Tôi cũng xin bày tỏ sự biết ơn tới sự quan tâm của Khoa kỹ thuạt tàu thuỷ – Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố

Hồ Chí Minh và sự ủng hộ của bạn bè đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong

quá trình làm đồ án

Mặc dù đã cố gắng hết sức thực hiện đồ án trong phạm vi và khả năng cho phép

để đạt kết quả tốt nhất nhưng chắc chắn rằng không tránh khỏi những thiếu sót.Rất mong

sự thông cảm và đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy cô và bạn bè

1.2 Tôn bao đáy

1.2.1 Tôn bao đáy trên

1.2.2 Tôn bao giữa đáy

2.2.1 Tôn bao đáy trên

2.2.2 Tôn bao đáy

2.2.3 Dải tôn hông

2.2.4 Tôn giữa đáy

2.2.10.2 Mô đun chống uốn dầm dọc đáy trên

3 Dàn đáy khoang mũi , khoang đuôi

3.1 Tôn bao đáy

4.2 Tôn đáy trên

4.3 Tôn bao đáy

4.4 Dải tôn hông

4.5 Dải tôn giữa đáy

1.4 Xà ngang boong khỏe

2 Dàn boong khoang hang

2.1 Bố trí chung

2.2 Tôn boong

2.3 Sống dọc boong

2.4 Xà ngang boong khỏe

3 Dàn boong khoang mũi

3.1 Tôn boong

3.2 Xà ngang boong

3.3 Sống dọc boong

4 Dàn boong vùng gia cường chống va đồng thời là khoang hang

5 Dàn boong khoang đuôi

2 Vách sau khoang máy

2.1 Chiều dày tôn vách

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Mở đầu

Tàu thủy là một công trình nổi đặc biệt được con người biết đến từ xa xưa và phát triển như ngày hôm nay ,là phương tiện thông thương buôn bán giữa các quốc gia , lục địa với nhau đồng thời góp phần phát triển nền văn minh nhân loại, tàu thủy

có thể nổi, di chuyển, và phục vụ nhiều nhu cầu của con người trên mặt nước

Với nét đặc trưng như vậy cho nên tàu thủy có kết cấu rất đặc biệt Người ta khái niệm cơ bản tàu thủy gồm: phần vỏ, ngăn cách tàu với môi trường nước giúp tàu nổi trên nguyên tắc của định luật Acsimet, cộng vào đó vỏ tàu được gia cường bằng các hệ thống kết cấu dọc và ngang đảm bảo cho tàu nổi trên mặt nước và làm việc an toàn trong các diều kiện khai thác

Với lý do trên mà Bộ môn Kết cấu tàu thủy nói chung cũng môn Kết cấu tàu

thủy nói riêng là một bộ môn nền tảng hết sức quang trọng cho một kĩ sư thiết kế

tàu Bên cạnh đó "ĐAMH kết cấu tàu thủy" là một môn học cần thiết, nhằm giúp

chúng ta cũng cố kiến thức cũng như làm quen với một trong những công việc

quang trọng của người kĩ sư khi ra làm việc thực tế

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ TÀU CHỠ GỖ

I Lịch sử hình thành tàu thuỷ

- Tàu thủy là một công trình kỹ thuật nổi, có thể chuyển dịch trên mặt nước, hay

ngầm dưới nước, theo hướng đã định, với tốc độ cần thiết, và chuyên chở hàng hóa hay hành khách tùy theo đặc tính sử dụng của con tàu

- Con tàu hiện đại là một công trình phức tạp, khác hẳn với những công trình kỹ

thuật ở trên mặt đất, đó là vì tàu hoạt động trong một môi trường đặc biệt là nước Tàu thủy thường phân biệt với thuyền dựa trên kích thước và khả năng hoạt động độc lập trong một thời gian kéo dài

- Từ cuối thế kỷ 18 trở về trước, các thuyền buồm đều vận chuyển nhờ gió

biển trong khi gió lại thổi thất thường Người ta đã nghĩ tới việc dùng một nguồn năng lực nào không thay đổi và đủ mạnh để thay thế gió

- Cuộc Cách mạng Kỹ Nghệ vào đầu thế kỷ 18 đã mang lại cho ngành Hàng Hải

một sản phẩm chế tạo do các nhà phát minhvà kỹ thuật, đó là máy hơi nước, một dụng cụ sinh ra động lực Máy hơi nước đã được áp dụng vào thuật Hàng Hải và tàu thủy ra đời

- Vào năm1785, Fitch bắt đầu đóng một kiểu tàu thủy có guồng (paddle wheel) tại bên sườn tàu Hai năm sau, nhà phát minh này lắp động cơ vào một chiếc thuyền dài 14 mét Không biết vì sao, Fitch đã đổi ý và lại cho lắp các mái chèo thẳng đứng Động cơ truyền sức mạnh vào hai bộ máy chèo, mỗi bộ gồm 6 chiếc, tại mỗi cạnh thuyền Các mái chèo này lần lượt nhấc lên rồi cắm xuống, đẩy nước về phía sau Mặc dù phương pháp này rất vụng về, lần thử trên sông vẫn mang lại thành công Vào một buổi chiều tháng 8 năm 1787, con tàu đã vượt được khoảng cách 40 dậm với vận tốc 4 dậm một giờ

II Loại tàu và công dụng

1 Loại tàu

- Tàu chở gỗ

2 Công dụng

- Tàu chở gỗ chuyên dung khác với tàu thông thường là boong tàu rộng rãi, hầm

hàng, miệng hầm, nắp hầm cứng cáp, thiết bị cẩu chuyển có sức tải cao Đặc biệt, tàu được trang bị các thiết bị chằng buộc nêu trong “qui tắc thao tác an toàn cho tàu chở gỗ trên boong-Code of safe practice for ships carrying timber deck

cargoes, 1991)

- Công dụng đặc biệt là chở gỗ trong miệng hầm hàng và trên boong

III Kết cấu và bô trí chung của tàu

1 Kết cấu tàu chở gỗ

- Tàu chở gỗ có hệ thống kết cấu ngang tại đáy khoang máy,khoang mũi và khoang

lái để đảm bảo khả năng chịu uốn do tác động của môi trường bên ngoài

- Tàu chở gỗ có hệ thông kết cấu dọc tại đáy khoang hàng va hệ thống kết cấu

ngang ở mạn và boong để đảm bảo khả năng chịu tải của hàng

2 Bố trí chung

- Gỗ được xếp tại khoang hàng và trên boong

- Có trang bị hệ thống cột đứng(uprights) hay phương tiện để lắp các cột

đứng(stanchions) ở hai bên mạn sát lan can tàu Hệ thống cột đứng dùng để ngăn không cho gỗ bị lăn xuống biển khi tàu lắc ngang

- Có trang bị hệ thống dây cáp giằng ngang(hog lashing) liên kết giữa các cột

đứng(uprights) đối nhau ở hai bên mạn phải-trái tàu Gỗ sẽ xếp đè lên trên dây giằng ngang(hog lashing) nhằm chia khối gỗ ra từng bè, từng lớp gỗ vững chắc Gỗ xếp đè lên trên dây giằng ngang sẽ làm làm tăng sự vững chắc của

hệ thống cột đứng

- Có trang bị các dây cáp chằng buộc(lashing wire) và xích lỉn chằng

buộc(.lashing chain) Dây chằng buộc vắt lên bên trên khối gỗ đã xếp trên boong, mắc từ mạn này sang mạn kia của tàu

- Có hệ thống dây và thiết bị dùng để rút căng khối gỗ xếp cao bên trên nắp

hầm hàng, bao gồm các dây giữ chân(foot wires), các bu-li mở(snatch blocks), tời kéo và dây rút căng các dây giữ chân (wiggle wire) (xem chỉ dẫn cách mắc

cụ thể trong “code of safe practice for ships carrying timber deck cargoes, 1991”

- Có các khuyết mắc dây cố định(fixed shackle/ padeye/ eyeplate/lashing point)

được hàn cố định trên mặt boong chính, trên các cấu trúc gia cường ở vách miệng hầm hàng, dọc các chân lan can mạn tàu…Chúng dùng để để mắc các dây chằng buộc khi cần thiết

- Có các bu-li mở(snatch block), các ma-ní(shackle), mỏ đốt(wire clip),

tăng-đơ(turnbuckle), nêm gỗ(wood chock)…với số lượng thỏa mãn yêu cầu chằng buộc thực tế trong chuyến

Chương II PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU CHO TÀU CHỞ GỖ

I Phương pháp thiết kế theo sức bền

1 Nội dung của phương pháp

- Sức bền là các phương pháp tính toán về độ bền, độ cứng và độ ổn định của

các bộ phận công trình hay chi tiết máy dưới tác dụng của ngoại lực, sự thay đổi nhiệt độ

2 Ưu điểm của phương pháp

II Phương pháp thiết kế dựa theo tàu mẫu

1 Nội dung phương pháp

- Tính toán thiết kế dựa trên seri tàu mẫu đã được đóng mới và hoạt động ổn

định

- Sử dụng các phương pháp đồng dạng hình học, đồng dạng động học và đồng

dạng động lực học

2 Ưu điểm của phương pháp

- Phương pháp có ưu điểm về mặt tính toán tàu đã có sẵn

- Khả năng tính toán vận dụng các phương pháp tối ưu hơn

3 Nhược điểm của phương pháp

- Giới hạn cho một số mẫu tàu có sẵn

- Chỉ thay đổi kích thước tàu không thay đổi hình dáng tàu

III Phương pháp thiết kế theo quy phạm

1 Nội dung phương pháp

- Tính toán dựa trên quy chuẩn 21 của bộ GTVT với các hạng mục đã được quy

định

2 Ưu điểm cua phương pháp

- Khả năng tính toán đơn giản

- Thích hợp với sinh viên bởi phương pháp dễ hiểu

3 Nhược điểm của phương pháp

- Khả năng chính xác tương đối

IV Kết luận

1 Dựa vào thông số tàu

- Chiều dài thiết kế : LTK = 170 m

- Dựa vào phân tích với các thông số và loại tàu trên tôi chọn phương pháp tính

toán dựa trên quy chuẩn 21 bộ GTVT

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KẾT CẤU CHO TÀU CHỞ GỖ

PHẦN A GIỚI THIỆU CHUNG

II- LỰA CHỌN HÌNH THỨC VÀ TÍNH TOÁN KẾT CẤU :

1 phạm áp dụng :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 )

2 Vật liệu đóng tàu :Dùng thép các bon có độ bền bình thường và có giới hạn chảy là

235 N/mm2

3 Tàu mẫu - Hình thức chở hàng :Sử dụng mẫu tàu chuyên chở gỗ với hình thức xếp

gỗ dưới khoang hàng sau đó đậy nắp miệng hầm hàng rồi xếp các bó gỗ lên sàn nắp miệng

4 Lựa chọn hình thức kết cấu :

 Vùng giữa tàu: (Vùng khoang hàng)

Dàn đáy kết cấu hệ thống dọc vì giảm được 15% nguyên liệu làm vỏ trong khi vẫn đảm

bảo được độ bền dọc tàu, độ ổn định lớn hơn bốn lần so với hệ thống kết cấu ngang,tham

gia vào khả năng chịu uốn chịu cắt lớn

Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang Dàn boong kết cấu hệ thống hỗn hợp

Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm toàn nẹp đứng, có nẹp khỏe

Dàn đáy kết cấu hệ thống ngang

c) Chọn khoảng sườn khoang mũi và khoang đuôi 600mm

d) Khoảng sườn đoạn vuông góc mũi 0.2L tới vách mũi 750mm

2 Phân khoang :

a Số vách ( theo điều 11.1.4 bảng 2A/11.1)

165<L<186 nên số vách kín nước là 9 vách

b Phân khoang theo chiều dài tàu ( điều 11.1 va 11.2 tập 1)

e) Chiều dài khoang mũi

Bảng phân chia khoảng sườn

PHẦN B.TÍNH TOÁN KẾT CẤU

I.DÀN ĐÁY:

1.Dàn đáy vùng buồng máy :

1.1.Bố trí chung

- Mỗi bên đặt ba sống phụ cách nhau : 2.8 m

- Khoảng cách giữa các sườn : l=750 mm

- Chiều dài khoang :lH= 21 m

- Chiều cao đáy đôi : H=1,5 m

- Khoang cách giữa các dầm dọc đáy S =0,7m

1.2.Tôn bao đáy :

1.2.1.Chiều dày tôn đáy trên : Chiều dầy tôn đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính

toán theo các công thức sau đây : ( Theo điều 4.5.1-1)



2 0

1000

C B d

d  mm Trong đó :

d0 : Chiều cao tiết diện sống chính bằng chiều cao đáy đôi 1.,5m

S : khoảng cách giữa các dầm dọc đáy 2,8/4=0.7

 Chọn chiều dày tôn đáy trên : 10mm

(Theo điều 4.5.1-5) vì khoang máy không được lát gỗ lên chiều dày tôn đáy trên được tăng 2 mm , vậy lấy chiều dày tôn đáy trên 12 mm

1.2.2 Tôn giữa đáy : ( Theo điều 14.2 )

Trên suốt chiều dài tàu chiều dày tôn giữa đáy bằng chiều dày tôn đáy cộng thêm ít nhất 2mm Vậy chiều dầy tôn giữa đáy là 14 mm

Trên suốt chiều dài tàu chiều rộng của dải tô giữa đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

b = 2L + 1000 = 1340 mm , chọn b = 1350mm

3 Bố trí sống chính , sống phụ : Khoảng cách từ sống chính đến sống phụ trong cùng

và giữa các sống phụ không lớn hơn 4,6 m , chọn 2,8 m Vậy trong khoảng 1/2 B có 3

sống phụ (Theo điều 4.2.1-5)

3.1 Chiều dày tấm sống chính và tấm sống phụ : Chiều dày tấm sống chính và tấm

sống phụ phải không nhỏ hơn trị số tính toán theo yêu cầu (1) và (2) sau đây lấy trị số nào

lớn hơn : (Theo điều 4.2.3 )

Chiều dày tấm sống chính,sống phụ được tính theo hai công thức :

2

1 0

x d

d

SBd C

d0 : Chiều cao tiết diện sống chính hoặc sống phụ tại điểm đang xét (m)

d1 : Chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét (m)

lH : Chiều dài khoang (m)

x : Khoảng cách theo chiều dọc từ trung điểm của lH mỗi khoang đến điểm đang xét (m) tuy nhiên nếu x < 0,2lH thì x = 0,2lH , nếu x > 0,45lH thì x=0,45lH

y : Khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến sống dọc (m)

C1 = Hệ số cho theo công thức :

d0 : Chiều cao tiết diện sống tại điểm đang xét (m) Tuy nhiên nếu có các nẹp nằm đặt theo chiều cao tiết diện sống thì d0 là khoảng cách từ nẹp nằm đến tôn bao đáy hoặc tôn đáy trên hoặc là khoảng cách giữa các nẹp nằm (m)

C’1 : Hệ số tra theo bảng 2A/4.1 phụ thuộc tỉ số S1/d0

S1 : Khoảng cách giữa các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính hoặc sống phụ (m) , chọn S1 = 0,75 m  S1/d0 =0,75/1,5= 0,5 tra bảng ta có :

4 Đà ngang đặc : Khoảng cách các đà ngang đặc bố trí không quá 3,5 m chọn 2,1

m(chọn theo khoảng cách các sườn khỏe - cách 3 khoảng sườn khoang) (Theo điều

4.3.1-1 )

4.1 Chiều dày đà ngang đặc: không nhỏ hơn giá trị tính theo 2 công thức sau lấy giá

trị nào lớn hơn ( Theo điều 4.3.2 )

1 0

d SB

Trong đó :

B’: Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo ở mặt tôn đáy trên ở đoạn giữa tàu 23,29 (m)

B’’ : Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo tại vị trí của đà ngang đặc 22,84 (m)

S : Khỏang cách giữa các đà ngang đặc 2,1 (m)

y : Khoảng cách theo phương ngang từ đường tâm tàu đến điểm đang xét 11,645 (m)

d0 : Chiều cao tiết diện đà ngang tại điểm đang xét 1,5 (m)

d1 : Chiều cao lỗ khoét tại điểm đang xét 0,6 (m)

C2 = 0,019 hệ số lấy theo bảng 2A/4.2 phụ thuộc vào B/lH

→ 2 ' 2 , 5

1 0

d SB

mm

j) Công thức (2) 8 , 6 3 .  2 , 5 2 , 5

1 ' 2

2 0

2





t C

d H

mm Trong đó : t1 : chiều dày tính theo công thức (1)

d0 : chiều cao tiết diện định nghĩa ở (1)

C’2 : Hệ số cho theo bảng tùy thuộc vào tỷ số giữa khoảng cách nẹp S1 (m) chia cho d0 , lấy S1 = 0,75m ta có S1/d0 = 0,5 , tra bảng C2’ = 25

Chọn hình thức kết cấu đà ngang có những lỗ khoét không có gia cường bồi thừơng nên H được tính theo công thức :

2 0

2





t C

d H

Chiều cao tiết diện không nhỏ hơn 0,08d0 = 0,08.1,5 = 0,12m

Trong đó d0 là chiều cao tiết diện đà ngang

6 Kết cấu bệ máy :

Tại bệ máy các đà ngang đặc bởi thép chứ T( 150X14 /400X14)được đặt tại mỗi mặt sườn Khoảng cách giữa các đà ngang đặc là 650 mm

Thông số máy chính :

Kết cấu bệ máy : theo quy phạm Nhật

 Chiều dày bản mép bệ máy được xác định :

Vậy chọn chiều dày bản mép là 20mm

 Chiều dày bản thành bệ máy :

h = 1,2m – chiều cao thành đứng bệ máy

Vậy chọn chiều dày bản thành là 14mm



= 15,96 cm2

Trong đó :

l = 7,29 m – khoảng cách từ tôn đáy trên đến cạnh dưới của xà ngang boong khỏe

k0 – bán kính tối thiểu của cột chống Được tính theo công thức :

k0 =

64

4

D D

S = 2,6 m – khoảng cách giữa các trung điểm của 2 nhịp kề nhau của sống boong đỡ bởi cột chống hoặc nẹp vách hoặc sống vách

b = 1,95 m – khoảng cách trung bình giữa trung điểm của 2 nhịp kề nhau của xà boong mà cột chống hay sườn phải đỡ

h = a(bf – y) = 3,5 kN/m2– tải trọng boong mà cột chống phải đỡ ( quy định ở 8.2)

Trong đó:

a,b : được cho tại bảng 2A/8.1

w0 = 0 – tải trọng boong mà chiếc cột nội boong phải đỡ ( tàu chỉ có một boong)

k – được tính theo công thức sau : k =

2 3

i

l

a l

Trong đó : dp = 300 mm – đường kính ngoài của cột chống

Đường kính trong của cột chống được tính theo công thức : dt = dp – 2t =250 mm

Diện tích cột chống : F = (D2 – d2) = 215,8 cm2

2.Dàn đáy khoang hàng : Dàn đáy kết cấu hệ thống dọc

2.1.Bố trí chung

- Mỗi bên đặt ba sống phụ cách nhau : 2.8 m

- Khoảng cách giữa các sườn : 750 mm

- Chiều dài khoang : 18 m

- Chiều cao đáy đôi : 1,5 m

2.2 Tôn đáy trên :

Chiều dày tôn đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính toán theo các công thức sau đây :

( Theo điều 4.5.1-1)

d0 : Chiều cao tiết diện sống chính: Dàn đáy kết cấu cấu theo hệ thống dọc, đáy đôi có

chiều cao không nhỏ hơn giá trị H= B/16 = 15,53/16 =0,97(m) ta chọn 1,2(m) (Theo

>1,2 với : lH là chiều dài khoang hàng = 18 m

 Được cho theo công thức sau đây:

Vậy C= b1=1,14 →

2 0

 Chọn chiều dày tôn đáy trên : 10mm

(Theo điều 4.5.1-5) vì khoang hàng không được lát gỗ lên chiều dày tôn đáy trên được tăng 2 mm , vậy lấy chiều dày tôn đáy trên 12 mm

2.3.Tôn bao đáy :

Những tàu có kết cấu hệ thống dọc thì chiều dày tôn đáy cần tính phải không nhỏ hơn trị số

tính theo công thức sau : (Theo 14.3.4-2)

t = C1.C2.S d0,035Lh1 + 2,5 = 10,087 mm

Trong đó :

S = 0,7 m – khoảng cách giữa các dầm dọc đáy

L = 170 m – chiều dài thiết kế tàu

C1 = 1 với L< 230 m

h1 = 0 (vì khu vực tính lớn hơn 0,3L tính từ mũi tàu)

C2 = 4,46 – hệ số được cho như sau, tuy nhiên C2< 3,78 thì lấy 3,78

C2 =

x

f B.5,15

h1 : chọn bằng 0

Vậy chiều dày tôn bao đáy khoang hàng là 11 mm

2.4.Dải tôn hông :

Chiều dày 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 tôn đáy kề cận : (Theo điều 14.3.5-1 )

t = {5,22.(d + 0,035L).(R + )3/2.l}2/5 + 2,5 = 16,3 mm

Trong đó :

R = 1,5m – bán kính cong hông

a = 0,7 m – khoảng cách từ cạnh dưới cung hông đến các dầm dọc tương ứng gần nhất

b = 2,8 m – khoảng cách từ cạnh trên cung cong hông đến các dầm dọc tương ứng gần nhất

l = 2,1 m – khoảng cách giữa các đà ngang đặc

Vì dải tôn hông không nhỏ hơn dải tôn kế cận nó nên ta lấy t = 17 mm

2.5.Tôn giữa đáy : ( Theo điều 14.2 )

-Trên suốt chiều dài tàu chiều dày tôn giữa đáy bằng chiều dầy tôn đáy cộng thêm ít nhất 2mm Vậy chiều dầy tôn giữa đáy là 14 mm

-Tên suốt chiều dài tàu chiều rộng của dải tô giữa đáy phải không nhỏ hơn trị sô tính theo công thức sau :

b = 2L + 1000 = 1192,52 mm , chọn b = 1200mm

2.6 Chiều dày tấm sống chính và tấm sống phụ : Chiều dầy tấm sống chính và tấm

sống phụ phải không nhỏ hơn trị số tính toán theo yêu cầu (1) và (2) sau đây lấy trị số nào

lớn hơn : (Theo điều 4.2.3 )

Chiều dày tấm sống được tính theo hai công thức :

2

1 0

x d

d

SBd C

d0 : Chiều cao tiết diện sống chính hoặc sống phụ tại điểm đang xét (m)

d1 : Chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét (m)

lH : Chiều dài khoang (m)

x : Khoảng cách theo chiều dọc từ trung điểm của lH mỗi khoang đến điểm đang xét (m) tuy nhiên nếu x < 0,2lH thì x = 0,2lH , nếu x > 0,45lH thì x=0,45lH

y : Khoảng cách theo phương ngang từ tâm tầu đến sống dọc (m)

C1 = Hệ số cho theo công thức :

C’1 : Hệ số tra theo bảng 2A/4.1 phụ thuộc tỉ số S1/d0

S1 : Khoảng cách giữa các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính hoặc sống phụ (m) , chọn S1 = 0,75 m  S1/d0 =0,75/1,5= 0,5 tra bảng ta có :

Chiều dày mã được nêu phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây.Tuy nhiên

chiều dày đó không cần phải lớn hơn chiều dày đà ngang đặt tại vùng đó :(Theo điều

4.2.4-2)

0,6.√ + 2,5 = 10,32 mm

Ta chọn t = 11 mm

2.7.Sống phụ đáy :

Ở dàn đáy được bố trí mỗi bên sống chính là ba sống phụ cách nhau 2,8 m.Chiều cao sống phụ kề sống chính và kề hông là 1,5 m

2.8.Sống phụ kề hông :

Sống phụ kề hông có chiều cao là 1,5m và tương tự như sống phụ kề sống chính, ta cũng tính được chiều dày tiết diện sống phụ kề hông là t = 11 mm

2.9 Đà ngang đặc : Khoảng cách các đà ngang đặc bố trí không quá 3,5 m chọn 2,1 m (bố

trí theo các khoảng cách sườn khỏe) (Theo điều 4.3.1-1 )

2.10 Chiều dày đà ngang đặc: không nhỏ hơn giá trị tính theo 2 công thức sau lấy giá trị

nào lớn hơn ( Theo điều 4.3.2 )

1 0

d SB

Trong đó :

B’: Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo ở mặt tôn đáy trên ở đoạn giữa tầu 23,29 (m)

B’’ : Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo tại vị trí của đà ngang đặc 23,29 (m)

S : Khỏang cách giữa các đà ngang đặc 2,1 (m)

y : Khoảng cách theo phương ngang từ đường tâm tầu đến điểm đang xét 11,645 (m)

d0 : Chiều cao tiết diện đà ngang tại điểm đang xét 1,5 (m)

d1 : Chiều cao lỗ khoét tại điểm đang xét 0,6 (m)

C2 = 0,017 hệ số lấy theo bảng 2A/4.2 phụ thuộc vào B/lH

→ 2 ' 2 , 5

1 0

d SB

Công thức (2) 8 , 6 3 .  2 , 5 2 , 5

1 ' 2

2 0

2





t C

d H

(mm) Trong đó : t1 : chiều dày tính theo công thức (1)

d0 : chiều cao tiết diện định nghĩa ở (1)

C’2 : Hệ số cho theo bảng tùy thuộc vào tỷ số giữa khoảng cách nẹp S1 (m) chia cho d0 , lấy S1 = 0,6m ta có S1/d0 = 0,5 ,bằng phép nội suy tuyến tính C2’ = 25

Chọn hình thức kết cấu đà ngang có những lỗ khoét không có gia cường bồi thừơng nên H được tính theo công thức :

2 0

2





t C

d H

Chiều cao tiết diện không nhỏ hơn 0,08d0 = 0,08.1,5 = 0,12m

Trong đó d0 là chiều cao tiết diện đà ngang

2.12 Dầm dọc :

Khoảng cách các dầm dọc được tính theo công thức : (Theo điều 4.4.2-1)

2L + 550 = 2.96,26 + 550 = 742,52 mm chọn 700 mm

2.12.1 Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy dưới không được nhỏ hơn trị số

tính toán theo công thức sau đây : (Theo điều 4.4.3-1)

C = 0,5 : ở các vùng không thuộc quy định như mục 4.4.4

fB : Tỷ số giữa mô đun chống uốn của tiết diện ngang thân tàu và mô đun chống uốn thực của tiết diện ngang thân tàu lấy đối với đáy tàu , chọn fB =1

L’ : Bằng chiều dài của tàu: 170m

l : Khoảng cách giữa các đà ngang đặc là 2,1 m

S : Khoảng cách giữa các dầm dọc đáy trên là 0,7 m

a: khỏang cách giữa các dầm dọc đáy dưới 700 mm

l : Chiều dài nhịp của dầm dọc đáy dưới 2100 mm

s : Chiều dầy mép kèm bằng chiều dày tôn đáy trên bằng 12 mm

3

Zi: Cao độ trọng tâm của thành phần thứ i (cm)

J0: Mô men quán tính đối với trục đi qua trọng tâm của thành phần thứ i (cm4)

E0: Cao độ trọng tâm của cả mặt cắt (cm2)

Zmax: Khoảng cách từ mút trên của cả mặt cắt đến trọng tâm của cả mặt cắt (cm2)

J: Mô men quán tính của cả mặt cắt ( cm4)

W : Mô đun chống uốn của cả mặt cắt ( cm3)

Vậy : Thỏa mãn quy phạm

2.14 Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy trên không được nhỏ hơn trị số tính toán theo công thức sau đây :

W=

' 2100

C’= 0,54 : khoảng giữa của các đà ngang đáy có thanh chống quy định ở 4.4.4

S, l , fB : như trên công thức ở mục h.1

h: Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy trên đến boong thấp nhất đo ở tâm tầu ,

h = 11,78m

Mép kèm

Chiều rộng mép kèm :

b = min (0.5a;0,2l;50s) = 300 mm

Trong đó :

a: khỏang cách giữa các dầm dọc đáy trên 700 mm

l : Chiều dài nhịp của dầm dọc đáy trên 2100 mm

3

E0(cm) 3.76 J(cm4) 2225.25

Trong đó :

Fi : Diện tích thành phần thứ i (cm2)

Zi: Cao độ trọng tâm của thành phần thứ i (cm)

J0: Mô men quán tính đối với trục đi qua trọng tâm của thành phần thứ i (cm4)

E0: Cao độ trọng tâm của cả mặt cắt (cm2

)

Zmax: Khoảng cách từ mút trên của cả mặt cắt đến trọng tâm của cả mặt cắt (cm2)

J: Mô men quán tính của cả mặt cắt ( cm4)

W : Mô đun chống uốn của cả mặt cắt ( cm3)

Vậy : Thỏa mãn quy phạm

 Nẹp đứng đà ngang đặc :

Nẹp đứng đà ngang đặc được bố trí cách nhau 0,7 m

Chiều cao nẹp đứng tùy thuộc vị trí đà ngang, nó được hàn nối hai đầu vào bản cách của dầm dọc đáy

Chiều dày lấy bằng chiều dày đà ngang đặc là : 10 mm

 Thanh chống thẳng đứng :

Diện tích tiết diện thanh chống thẳng đứng phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức

sau : ( Theo điều 4.4.4)

A = 1,8.CShb = 15,07mm2

Trong đó :

S = 0,7 m – khoảng cách giữa các dầm dọc

b = 0,7 m – chiều rộng của vùng mà thanh chống phải đỡ

h = 11,78 m – chiều cao tính theo công thức sau đây :

h =

2

' 026 ,

C – trong mọi trường hợp không được nhỏ hơn 1,43 Chọn C = 1,45 ; Ta chọn thép như sau:

Chọn thép ống có đường kính là 300 mm , nghiệm lại C ta có :

1

= 1,58

ls = 7,29m – chiều dài thanh chống

k = 1,37 – bán kính nhỏ nhất của thanh chống tính theo công thức sau :

k = √ = 1,37

Với : I = 20,4 cm4 – Moment nhỏ nhất của tiết diện thanh chống

A = 15,07 cm2 – Diện tích tiết diện thanh chống

3.Dàn đáy khoang mũi , khoang đuôi :

3.1.Tôn bao đáy :

Chiều dày tôn bao đáy không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : (Theo điều 14.3.4-1)

t = C1.C2.S d0,035Lh1+ 2,5 = 14,85mm

Trong đó :

S = 0,7 – Khoảng cách giữa các sườn ngang

L = 170 m – Chiều dài thiết kế của tàu

Vậy chọn tôn bao đáy bằng 15 mm

Chiều dày tôn bao đáy ở đoạn đáy gia cường mũi tàu không nhỏ hơn trị số

t = 1,34.S√ + 2,5 = 10,39 mm ( Theo điều 14.4.4-2)

Trong đó : S = 0,7 m – khoảng cách giữa các sườn ngang

Vậy chọn tôn bao đáy vùng mũi bằng 15 mm

Chiều dày bản mép phải không nhỏ hơn chiều dày bản thành (Theo điều 3.2.3-1)

Vậy : Chọn chiều dày bản mép là 18 mm

Chiều rộng bản mép không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : ( Theo điều 3.2.3-2)

b = 2,3L + 160 = 551 mm

Chọn chiều rộng bản mép là 600 mmQuy cách sống chính :

Chiều dày bản mép không nhỏ hơn chiều dày bản thành nên chọn chiều dày bản mép là

16 mm (Theo điều 3.2.3-1)

Quy cách sống phụ :

Chiều dày của sống mũi tấm tại vị trí đường nước chở hàng thiết kế lớn nhất phải không

nhỏ hơn trị số sau : (Theo điều 2.1.1)

t = 1,5 L  50 + 3 = 19,43mm

Chọn chiều dày sống mũi tấm là 20 mm

3.6.Sống đuôi :

Quy định kích thước của trụ chân vịt (của sống đuôi bằng thép đúc phải có mã ngang đặt

theo khoảng cách thích hợp) theo công thức sau : (Theo điều 2.2.2-3)

W = 2,2L + 88 = 428 mm

T = 0,18L + 15 = 45,6mm

R = 0,4L + 16 = 84 mm

-Sống chính đáy kéo dài hết khoang lái và một phần khoang máy

-Mỗi bên có hai sống phụ, được bố trí cách nhau 2,8 m

-Cả sống chính và sống phụ được gia cường chống vặn bằng các mã nằm ngang liên kết tấm sống với tôn đáy và các dầm dọc đáy Khoảng cách giữa các mã chống vặn là 2,1 m -Các đà ngang đặc đặt cách nhau 2,1 m, có lỗ khoét cho dầm dọc đáy chui qua, các lỗ giảm trọng lượng có đường kính 400 mm, lỗ khoét người chui qua có kích thước 800x600 mm, được gia cường bằng các thanh thép hình chữ nhật Các lỗ thông nước có đường kính 60

mm

-Liên kết giữa đáy và mạn bằng mã hông thông qua tấm sống hông, bán kính cong cung hông có kích thước R = 1,2 m

-Khoảng cách giữa các dầm dọc đáy : 0,7 m

-Khoảng cách giữa các sống phụ dọc đáy 2,8 m

-Khoảng cách giữa các đà ngang đặc : 2.1 m

4.2.Tôn đáy trên :

chiều dày tôn đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau, lấy trị số nào lớn

hơn : (Theo điều 4.5.1)

t1 =

2 0

.1000

C B d

d + 2,5 = 11,3 mm

t2 = C’.S.√ + 2,5 = 9,7 mm

Trong đó :

d0 = 1,5 m – chiều cao tiết diện sống chính

S = 0,7 m – khoảng cách giữa các dầm dọc đáy

h = 11,78m – khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy đến boong

C = 3,3 m – bằng b0 hoặc b1 tùy thuộc vào tỉ số B/Lh (Vì B/Lh = 0,66 nên lấy C= b0 = 3,3)

C’ = 3 – hệ số được tính phụ thuộc vào l ,l/S = 3

Với l = 2,1 m – khoảng cách giữa các đà ngang đặc

vậy chiều dày tôn đáy trên : 12 mm

Do tàu được thiết kế để chở gỗ với hình thức gỗ được xếp thành từng bó và đặt lên sàn đáy trên nên chiều dày tôn được lấy là : t’ = 14mm

-Chiều dày tôn sống hông : t’’ = t’ + 1,5 =15,5 mm ( lấy t’’ = 15 mm )

-Chiều rộng tôn sống hông : b = 1200 mm

4.3.Tôn bao đáy :

Những tàu có kết cấu hệ thống dọc thì chiều dày tôn đáy cần tính phải không nhỏ hơn trị số

tính theo công thức sau : (Theo điều 14.3.4-2)

t = C1.C2.S d0,035Lh1 + 2,5 = 14,76 mm

Trong đó :

S = 0,7 m – khoảng cách giữa các dầm dọc đáy

L = 170m – chiều dài thiết kế tàu

C1 = 1 với L< 230 m

h1 = 0 (vì khu vực tính lớn hơn 0,3L tính từ mũi tàu)

C2 = 4,46 – hệ số được cho như sau, tuy nhiên C2< 3,78 thì lấy 3,78

C2 =

x

f B.5,1524

13

Vậy chiều dày tôn bao đáy khoang hàng là 15 mm

4.4.Dải tôn hông :

Chiều dày 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 tôn đáy kề cận : (Theo điều 14.3.5-1)

l = 2,1m – khoảng cách giữa các đà ngang đặc

Vì dải tôn hông không nhỏ hơn dải tôn kế cận nó nên ta lấy t = 15mm

4.5.Dải tôn giữa đáy :

-Trên suốt chiều dài tàu chiều rộng của dải tôn giữa đáy (b) phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

b = 2L + 1000 = 1340 mm

Chọn b = 1400 mm

-Chiều dày dải tôn giữa đáy ít nhất phải lớn hơn 2mm so với chiều dày tôn đáy ở đoạn giữa

tàu nên chọn chiều dày dải tôn giữa đáy là 14 mm

4.6.Sống chính đáy :

Chiều dày sống chính đáy được tính theo công thức sau : (theo điều 4.2.3)

t = C’1.d0 + 2,5 cm

Trong đó :

d0 : Chiều cao tiết diện sống tại điểm đang xét 1,5(m) Tuy nhiên nếu có các nẹp nằm đặt

theo chiều cao tiết diện sống thì d0 là khoảng cách từ nẹp nằm đến tôn bao đáy hoặc tôn

đáy trên hoặc là khoảng cách giữa các nẹp nằm (m)

C’1 : Hệ số tra theo bảng 2A/4.1 phụ thuộc tỉ số S1/d0

S1 : Khoảng cách giữa các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính hoặc sống phụ (m) , chọn S1 =

0,75m  S1/d0 = 0,5 tra bảng theo phương pháp nội suy tuyến tính ta có :

Sống chính C’1 = 6,3

Vậy: Sống chính tsc = 6,3.1,5 + 2,5 = 11,95mm

Như vậy chiều dày tiết diện của sống chính chọn là 12 mm

Thỏa mãn yêu cầu của quy phạm

 Mã gia cường sống chính :

Chiều dày mã được nêu phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây.Tuy nhiên

chiều dày đó không cần phải lớn hơn chiều dày đà ngang đặt tại vùng đó : (Theođiều

Với S1 = 0,75m là khoảng cách giữa các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính hoặc sống phụ và

Trong đó :

C – giữa các đà ngang có thanh chống, lấy bằng 0,5

L = 170 m – chiều dài tàu

l = 2,1 m – khoảng cách giữa các đà ngang đặc

- Chiều dày của đà ngang đặc phải không nhỏ hơn trị số tính theo các yêu cầu (1) và (2)

sau, lấy giá trị nào lớn hơn : (Theo điều 4.3.2)

-Chiều dày phải được tính theo công thức sau đây phụ thuộc vào vị trí đà ngang trong khoang :

1 0

d SB