ĐỒ án TÍNH TOÁN THIẾT kế kết cấu tàu CHỞ HÀNG KHÔ

Đây là bài mẫu chuẩn về đồ án tính toán thiết kế kết cấu tàu chở hàng khô. Đây là bài mẫu chuẩn về đồ án tính toán thiết kế kết cấu tàu chở hàng khô. Đây là bài mẫu chuẩn về đồ án tính toán thiết kế kết cấu tàu chở hàng khô.

Trang 1

MỤC LỤC

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ TÀU CHỞ HÀNG KHÔ .6

1 Phân loại tàu : 6

2.Tàu chở hàng khô .6

3.Cơ cấu đội tàu ở Việt Nam .7

4.Tuyến vận tải của tàu hàng khô .8

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU HÀNG KHÔ .9

1.Thiết kế theo quy phạm .9

2 Thiết kế theo sức bền .9

3.Thiết kế theo tàu mẫu 10

4.Kết luận 10

Chương 3 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO TÀU HÀNG KHÔ 11

1 Các thông số cơ bản của tàu 11

2 Quy phạm áp dụng 11

3 Lựa chọn vật liệu tính toán 11

4 Lựa chọn hệ thống kết cấu 11

5 Phân khoang : 13

5.1.Khoảng sườn 13

5.2 Phân khoang 13

6 Kết cấu vùng khoang hàng 15

6.1 Kết cấu dàn vách 15

6.1.1 Bố trí kết cấu 15

6.1.2 Tôn vách 15

6.1.3 Nẹp vách 16

6.1.4 Nẹp đứng khỏe 17

6.1.5 Sống nằm 18

6.1.6 Liên kết 19

6.2 Kết cấu dàn đáy 20

Trang 2

6.2.2 Tôn đáy ngoài 21

1 Tôn đáy 21

2 Tôn giữa đáy 22

3 Tôn hông 22

6.2.3 Tôn đáy trong 23

1 Tôn đáy trong 23

6.2.4 Dầm dọc đáy ngoài 24

6.2.5 Dầm dọc đáy trong 25

6.2.6 Thanh chống thẳng đứng 26

6.2.7 Sống chính , sống phụ 26

1.Sống chính đáy 26

2.Sống phụ đáy 27

6.2.8 Đà ngang đặc 29

6.3 Kết cấu dàn mạn 31

6.3.1 Sơ đồ bố trí kết cấu 31

6.3.2.Tôn mạn: 32

6.3.3 Tính toán cơ cấu 33

6.3.3.1 Sườn thường 33

6.3.3.2 Sườn khoẻ đỡ xà ngang công xon 37

6.3.3.3.Sống dọc mạn 40

6.4 Kết cấu dàn boong 42

6.4.2 Tôn boong 43

6.4.3 Xà ngang boong 46

6.4.4 Xà dọc boong 48

6.4.5 Sống dọc boong 50

Trang 3

6.4.6 Sống ngang boong làm thành quây ngang miệng hầm hàng 56

6.4.7 Xà ngang công xon 59

6.4.8 Cột chống 62

7 Kết cấu vùng khoang máy 63

7.1.2 Tôn vách 64

7.1.3 Nẹp vách 64

7.1.4 Nẹp khỏe vách 66

7.1.5 Sống nằm 68

7.2.2 Tôn đáy ngoài 72

7.2.3 Tôn đáy trong 73

7.2.4 Đà ngang đặc 74

7.2.5 Sống phụ đáy 75

7.2.6 Kết cấu bệ máy 76

7.3.1 Bố trí kết cấu : 79

7.3.2 Tôn mạn : 79

7.3.3 Sườn thường 80

7.3.4 Sống dọc mạn 83

7.3.5 Sườn khỏe 86

7.4.2 Tôn boong 90

Trang 4

7.4.5 Sống ngang boong 93

7.4.6 Cột chống 95

8.Kết cấu vùng khoang mũi 98

8.1.2 Tôn vách 99

8.1.3 Nẹp vách 100

8.1.4 Sống vách 102

8.1.5 Liên kết 103

8.2.2 Tôn đáy 104

8.2.3 Đà ngang 105

8.2.4 Sống chính 106

8.3.2 Tôn mạn 107

8.3.4 Sườn khỏe 109

8.3.5 Liên kết 111

8.4.2 Tôn boong 112

8.4.6 Sống ngang boong 115

8.4.6 Liên kết 116

Trang 5

8.5 Kết cấu sống mũi 117

9 Kết cấu vùng khoang đuôi 118

9.1.2 Tôn vách 119

9.1.3 Nẹp vách 120

9.1.4 Sống vách 121

9.1.5 Liên kết 123

9.2.2 Tôn đáy 124

9.2.3 Đà ngang đáy 125

9.2.4 Sống chính 126

9.3.2 Tôn mạn 127

9.3.4 Sống dọc mạn 130

9.3.6 Liên kết 131

9.4.2 Tôn boong 132

9.4.5 Liên kết 135

9.5 Kết cấu sống đuôi 136

TÀI LIỆU THAM KHẢO 137

Trang 6

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ TÀU CHỞ HÀNG KHÔ

1 Phân loại tàu :

Tàu thủy là công trình kiến trúc nổi , có hoặc không có động cơ , hoạt động trên mặt nước Tàu thủy được phát triển từ rất sớm ,các bằng chứng lịch sử và khảo cổ học cho thấy tàu thủy phục vụ cho mục đích vận chuyển hàng hóa thương mại đã phổ biến rộng rãi từ đầu Thiên niên kỷ 1 TCN Ngày nay , tàu thủy đang còn tiếp tục nghiêm cứu , cải tiến nhằm đáp ứng ngày một tốt hơn đòi hỏi về mọi mặt của con người Tàu thủy còn được phát triển phục vụ cho quân đội

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 minh và 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

Tàu thủy chia làm hai nhóm chính là tàu dân sự và tàu quân sự Trong họ tàu dân sự lại gồm những nhóm nhỏ được phân chia theo các dấu hiệu :

+ Theo công dụng (loại hàng hóa chuyên chở và đối tượng phục vụ )

+Theo vùng hoạt động

+Theo vật liệu làm vỏ

+Theo nguồn năng lượng cung cấp và kiểu thiết bị động lực

+Theo kiểu kiến trúc và kết cấu

Trang 7

Tàu chở hàng khô là nhóm tàu ra đời sớm nhất Tùy thuộc vào loại hàng hóa mà tàu

chuyên chở, người ta đặt tên tàu , mặt khác tàu vận tải hàng hóa còn được phân loại một phần theo do trọng lượng chuyên chở ,và một phần do kích thước của chúng Tên gọi chung nhất là tàu chở hàng (cargo ship )

Tàu chở hàng khô không chuyên vận tải một loại hàng hóa nhất định nào cho nên không tận dụng được hết khả năng chuyên chở của mình Vì lí do đó,vài thập niên gần đây,người

ta đã thiết kế và đưa vào sử dụng rộng rải các loại tàu hàng chuyên dụng, mang lại hiệu quả vận chuyển cao và giảm đáng kể thời gian bốc ếp hàng ở cảng

Tàu chở hàng kiểu cũ chiếm hơn 50% số lượng tàu vận tải trên thế giới Sức chở tàu loại này không lớn lắm ,thường từ 4.000 DWT Lớn nhất nhóm này là tàu hàng sức chở

20.000 DWT

Tàu hàng khô có buồng máy đặt ở đuôi uất hiện từ thập niên 70 của thế kỷ XX

3.Cơ cấu đội tàu ở Việt Nam

Theo thống kê của Cục Hàng hải Việt Nam, tính đến năm 2015 đội tàu chở hàng của VN

có 1.849 tàu (chưa kể 38 tàu mang cờ quốc tịch nước ngoài) với tổng trọng tải là 7,3 triệu DWT Tuy nhiên, cơ cấu đội tàu VN nhìn chung còn chưa hợp lý Trong u hướng container hóa đội tàu của thế giới, tàu container của VN chỉ có 64 chiếc, chiếm 3.5%, thấp hơn rất nhiều so với tỷ trọng trung bình 13% của thế giới Gần đây, tốc độ tăng tưởng tàu container của thế giới khoảng 7,7%, thì VN mới chỉ tăng khoảng hơn 1% Ngược lại, tàu chở hàng tổng hợp chiếm số lượng lớn nhất với 1.085 chiếc, tương đương 58,7% Tiếp theo đó là tàu chở hàng khô với 318 chiếc (chiếm 17,2%) Tàu chở dầu và hóa chất với

185 chiếc (chiếm 10,5%) nhưng được sở hữu rất phân mảnh bởi nhiều chủ tàu Tàu chở hàng rời có 188 chiếc (chiếm 10,2%) nhưng khả năng khai thác nhìn chung kém hiệu quả

Hình 1.1 Cơ cấu đội tàu chở hàng của Việt Nam năm 2015 theo chủng loại

(Nguồn: Cục Hàng hải Việt Nam và tác giả tổng hợp)

Trang 8

4.Tuyến vận tải của tàu hàng khô

Đội tàu biển VN hầu như mới chỉ hoạt động trên các tuyến vận tải nội địa với thị phần chiếm hơn 90%

Trên các tuyến quốc tế, đội tàu biển chủ yếu chạy các tuyến ngắn quanh khu vực Đông Nam Á và Đông ắc Á và cũng chỉ chiếm khoảng 12% thị phần trên các tuyến này Mặc

dù chiếm thị phần lớn nhưng vận tải biển nội địa vẫn đang đối mặt với những khó khăn về giá cước thấp, nguồn hàng khan hiếm và mất cân đối giữa hai chiều vận tải ắc - Nam (chiều từ ắc vào Nam chỉ đạt khoảng 60% so với chiều từ Nam ra ắc)

Trang 9

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU HÀNG KHÔ

1.Thiết kế theo quy phạm

Sử dụng quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép QCVN 21:2010/BGTVT Do Cục Đăng kiểm Việt Nam biên soạn được ây dựng trên cơ sở Tiêu chuẩn Việt Nam “Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép có ký hiệu từ TCVN 6259-1:2003” đến TCVN 6259-12:2003”, ộ Khoa học và Công nghệ thẩm định, ộ trưởng ộ Giao thông vận tải ban hành theo Thông tư số 12/2010/TT-BGTVT ngày 21 tháng 4 năm 2010 QCVN này gồm 7 tập

Theo cách này có thể chọn toàn bộ kết cấu thân tàu đang được thiết kế Điều kiện cần thiết

để có thể áp dụng là kích thước chính của tàu, tỷ lệ kích thước, các đặc trưng kỹ thuật, loại tàu … nằm trong phạm vi mà quy phạm đóng tàu chấp nhận Các đòi hỏi ghi trong quy phạm thật nghiêm ngặt

Đối với tàu hàng khô thì sử dụng tập 1 của quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép QCVN 21:2010/BGTVT

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

+Phần 2B Kết cấu thân tàu và trang thiết bị tàu dài từ 20 m đến dưới 90 m

Quy phạm kết cấu thân tàu tập hợp được những kinh nghiệm trong thiết kế kết cấu , trong chế tạo, sữa chữa và sử dụng Ngày nay kiến thức về cơ hoc kết cấu ngày càng được mở rộng , quy phạm kết cấu ngày càng được hoàn chỉnh

Ưu điểm : Thiết kế kết cấu theo Quy phạm là phương pháp thiết kế tương đối đơn giản và thực dụng thường đảm bảo về sức bền thân tàu Phương pháp này được áp dụng khá rộng rãi trong thiết kế tàu dân dụng

Nhược điểm : Đối với tàu có có kích thước và tính năng đắc biệt vẫn phải ét riêng điều kiện áp dụng là kích thước chính của tàu, tỉ lệ kích thước, đặc trưng kĩ thuật , loại tàu nằm trong quy phạm cho phép …

2 Thiết kế theo sức bền

Dựa vào tính toán độ bền thân tàu, chọn kết cấu chịu được độ bền chung và tải trọng cục

bộ Trước khi thiết kế kết cấu, người thiết kế phải giải đáp các vấn đề liên quan đến sức bền thân tàu:

• Tải trọng bên ngoài cần để tính sức bền chung và tải trọng cục bộ

• Ứng suất cho phép của vật liệu tạo nên các chi tiết thân tàu

• Điều kiện và môi trường làm việc của kết cấu

Trang 10

Kết quả tính toán phải nêu được giá trị ứng suất lớn nhất trong các kết cấu và tỷ lệ giữa chúng với ứng suất cho phép Trong tất cả các trường hợp tính toán nhất thiết tính đến ổn định kết cấu nhằm đạt yêu cầu không một chi tiết nào mất ổn định khi làm việc Ngoài các phép tính thuần túy cơ học trên, độ tin cậy của kết cấu là việc không tránh được khi thiết

3.Thiết kế theo tàu mẫu

Thiết kế theo tàu mẫu là thiết kế theo những con tàu mẫu đang hoạt động có hiệu quả tốt Phương pháp thiết kế theo tàu mẫu Dựa vào một hay nhiều tàu mẫu có các thông số kỹ thuật gần sát với các yêu cầu của con tàu được thiết kế Theo phương pháp thiết kế này thì sau khi nhận nhiệm vụ thư thiết kế, tiến hành lựa chọn nhiều tàu mẫu có tính năng kỹ thuật và các yêu cầu kỹ thuật tượng tự với yêu cầu đặt ra từ nhiệm vụ thư thiết kế, kết hợp phân tích để lựa chọn những mẫu tàu hợp lý nhất làm cơ sở cho nhiệm vụ thư thiết kế

Ưu điểm : Phương pháp thiết này là đơn giản thuận tiện, rút ngắn được thời gian thiết kế, đảm bảo được tính kinh tế cho tàu đồng thời giảm mức giá thành của tàu

Nhược điểm : Phương pháp thiết kế tàu dựa vào tàu mẫu, người thiết kế thường tiếp nhận

số liệu của tàu mẫu một cách máy móc, dễ dãi, không có cơ sở lý luận chặt chẽ, thiếu phân tích đánh giá ưu nhược điểm của mẫu tàu được chọn, hạn chế tính sáng tạo của người thiết

kế Thông thường các kết luận đưa ra thiếu tính chất thuyết phục, độ tin cậy của con tàu được thiết kế ra hoàn toàn phụ thuộc vào độ tin cậy của tàu mẫu

4.Kết luận

Tính toán thiết kế kết cấu tàu là quá trình cân nhắc, đối chiếu, so sánh nhằm tìm phương

án tốt nhất cho kết cấu, thoả mãn yêu cầu bền, ổn định, phù hợp với môi trường làm việc

và điều kiện làm việc

Như vậy, Dựa trên các phuơng pháp trên , kích thuớc tàu chọn giải bài toán thiết kế kết

cấu thân tàu bằng cách thứ nhất là thiết kế theo quy phạm

Trang 11

Chương 3 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO TÀU HÀNG KHÔ

1 Các thông số cơ bản của tàu

Thiết kế kết cấu tàu hàng khô hoạt động vùng biển không hạn chế

Chiều dài tàu : L = 135 m

3 Lựa chọn vật liệu tính toán

Thép đóng tàu cấp A ( Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu QCVN 21: 2010/ GTVT phần 7A) có giới hạn chảy ch  235MPa

4 Lựa chọn hệ thống kết cấu

Tàu hàng khô có chiều dài khá lớn ( L = 135 m ) nên sử dụng hệ thống kết cấu hỗn hợp,

là dàn kết hợp của hệ thống kết cấu dọc và hệ thống kết cấu ngang Nghĩa là trên một dàn , vùng này kết cấu theo hệ thống dọc ,vùng kia kết cấu theo hệ thống ngang Dàn này kết cấu theo hệ thống dọc , dàn kia kết cấu theo hệ thống ngang

a Vùng giữa tàu ( Khoang hàng ):

-Dàn đáy kết cấu theo hệ thống dọc: Thì sẽ chịu tác động momen uốn chung tốt Vì dàn đáy thường xuyên chịu ứng suất phát sinh do uốn dọc chung thân tàu Chịu uốn cục bộ

do các tải trong gây ra ( áp lực hàng hóa , áp lực thủy động …)

-Dàn mạn kết cấu theo hệ thống ngang ( Sườn thường , sườn khỏe , sống dọc mạn ): Vì dàn mạn chịu ứng suất phát sinh do các tải trọng cục bộ của nước bên ngoài mạn , tải trọng va đập gây ra Chịu ứng lực của các dàn khác truyền tới Chịu ứng suất phát sinh

do uốn dọc chung thân tàu

-Dàn boong kết cấu theo hệ thống dọc: Chịu tác động của momen uốn chung sẽ mang giá trị lớn Vì dàn boong chịu ứng suất uốn chung do momen uốn dọc chung gây ra Chịu ứng suất do xoắn chung thân tàu khi tàu chạy Chịu ứng suất cục bộ do các tải trọng gây ra Mặt khác để thuận lợi về mặt đảm bảo ổn định , nhằm thuận lợi bốc dỡ hàng hóa rút ngắn thời gian thao tác hàng Giảm 15% nguyên liệu làm vỏ tàu

-Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm nẹp đứng thường xen kẽ nẹp đứng khỏe, sống nằm :

Vì để tham gia và độ bền chung của tàu ,sống nằm vách trùng với sống dọc mạn để tạo thành một khung khỏe

Trang 12

-Dàn đáy kết cấu theo hệ thống ngang

-Dàn mạn kết cấu theo hệ thống ngang

-Dàn boong kết cấu theo hệ thống ngang

-Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm nẹp nằm, sống đứng

d Vùng buồng máy :

Vùng khoang máy thường xuyên làm việc trong điều kiện chấn động do hệ lực đông gây nên ,vì thế cơ cấu hay bị hư hỏng Chúng thường xuyên tiếp xúc với môi trường dầu mỡ , nước , không khí nhiệt độ cao nên tốc độ ăn mòn tương đối lớn Khoang máy

bố trí ở phía sau đuôi nên chủ yếu chịu tác dụng của tải trọng ngang cục bộ Vì vậy để tăng cường độ bền cục bộ lựa chọn kết cấu vùng khoang máy là :

-Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm nẹp đứng thường xen kẽ nẹp đứng khỏe , sống nằm

Trang 13

 Khoảng sườn khoang mũi (S f ) , khoang đuôi (S a) không lớn hơn 610 mm

 Khoảng sườn trong đoạn vuông góc mũi 0,2L tới vách chống va không lớn hơn 700

mm

 Khoảng sườn sai cách với khoảng sườn chuẩn không quá 250 mm

Chọn khoảng sườn thỏa mãn yêu cầu :

Khoảng sườn khoang đuôi : S a= 600 mm

Khoảng sườn khoang mũi : S f = 600 mm

Khoảng sườn từ vách mũi đến vách đuôi :

S n g = 700 mm

Khoảng cách giữa các dầm dọc : S d = 750 mm

5.2 Phân khoang: ( điều 11.1 và 11.2 – tập 1 )

 Chiều dài khoang mũi :

Trang 14

 Chiều cao đáy đôi :

Theo quy phạm 2A/4.2.2 thì chiều cao đáy đôi được ác định như sau :

1,1556

16

49,1816

0  B  

Vậy ta chọn chiều cao đáy đôi là : d0  1 , 5 m

Tra bảng 2A/11 với 123 ≤ L < 143 thì số lượng vách kín nước là 7 vách

Bảng 2.1 Phân khoang theo chiều dài STT Vùng Từ sườn Đến sườn Khoảng sườn (mm) Chiều dài (m)

Trang 15

h : Khoảng cách thẳng đứng đo từ cạnh dưới của tấm tôn vách đến boong vách ở

đường tâm tàu (m) Khoảng cách này phải không nhỏ hơn 3,4 ( m)

Trang 16

d

B D

Bảng 2.2 Tính chọn chiều dày tôn vách khoang hàng STT Dải tôn S (m) h (m) t (mm) Chọn t(mm) Chiều rộng

2 C S hl

Z  = 125,43 ( 3

cm ) Trong đó :

C : Hệ số phụ thuộc vào liên kết mút nẹp ( bảng 2A/11.2)

Trang 17

Z  = 3184,63 (cm3) Trong đó :

C : Hệ số phụ thuộc vào liên kết mút nẹp ( bảng 2A/11.2)

l = 9,67 (m) chiều dài nhịp đo giữa các gối tựa lân cận của sống

h = 4,835 (m) khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của l đến đỉnh boong vách ở đường tâm tàu

Trang 18

Z  = 655,38 (cm3) Trong đó :

l = 3 (m) chiều dài nhịp đo giữa các gối tựa lân cận của sống

h = 2,435 (m) khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của S đến đỉnh boong vách ở đường tâm tàu

Trang 19

Các cơ cấu của dàn vách liên kết với dàn đáy, dàn boong, dàn mạn đều bằng mã

Liên kết giữa nẹp với dàn boong và dàn đáy bằng mã có bẻ mép có kích thước

Chiều dài liên kết của mã lmã = l/8 = 4870/8 =609 mm chọn mã có quy cách 650x650x9

bẻ mép 60

Trang 20

6.2 Kết cấu dàn đáy

6.2.1 Bố trí kết cấu ( Chương 4 )

Hình 2.3 Sơ đồ kết cấu dàn đáy vùng khoang hàng

1 Mã gia cường cho sống chính 6 Đà ngang

Khoảng cách giữa sống chính đáy với sống phụ đáy là : 3000 ( mm )

Khoảng cách giữa sống phụ đáy với sống phụ đáy là : 3000 ( mm )

Khoảng cách giữa các đà ngang đáy là : 3500 ( mm )

Trang 21

6.2.2 Tôn đáy ngoài ( điều 14.2 và điều 14.3 )

1 Tôn đáy ( điều 14.3.1 )

Chiều dày tối thiểu của tôn bao ở dưới boong tính toán phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :



tmin 11,62 ( mm ) Theo điều 14.3.4 tàu có dàn đáy kết cấu theo hệ thống dọc chiều dày tôn đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :

5 , 2

035 , 0

 C1 : Hệ số phụ thuộc vào chiều dài tàu (L 230 m ) nên C1= 1

 C2: Hệ số phụ thuộc vào hệ thống kết cấu :

x f

C

B 5 , 15 24

132

.3,0

Trang 22

2 Tôn giữa đáy ( điều 14.2.1 )

 Chiều rộng tôn giữa đáy :

Theo điều 14.2.1.1 trên suốt chiều dài của tàu , chiều rộng của dải tôn giữa đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :

b = 2.L + 1000 = 2.135 +1000 = 1270 (mm )

Chọn b = 1300 (mm )

 Chiều dày tôn giữa đáy :

Theo điều 14.2.1.2 chiều dày của dải tôn giữa đáy ít nhất phải lớn hơn 2 ( mm ) so với chiều dày tôn đáy ở đoạn giữa tàu nên ta chọn t = 16 ( mm )

3 Tôn hông

 Chiều dày tôn hông :

Theo điều 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 đây , tuy nhiên cũng phải không nhỏ hơn chiều dày của dảy tôn đáy kề với nó :

5,2

2)

.035,0.(

22,5

5 2

2 3

R = 1,3 ( m ) bán kính cong hông ( đo trên tuyến hình )

l = 3,5 ( m ) khoang cách giữa các đà ngang đặc

(a + b ) =0

chọn t = 13 ( mm )

Trang 23

6.2.3 Tôn đáy trong ( điều 4.5 )

1 Tôn đáy trong

Theo điều 4.5.1 mục 1 chiều dày của tôn đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính theo các công thức sau đây , lấy trị số nào lớn hơn :

5 , 2

1000

5 , 2

.,

d = 1,5 ( m ) chiều cao tiết diện sống chính

S = 0,75 ( m ) khoảng cách giữa các dầm dọc đáy trên

h : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy trên tới boong thấp nhất đo ở tâm tàu

67 , 9 5 , 1 50

49 , 18 8 , 10

Trang 24

6.2.4 Dầm dọc đáy ngoài ( điều 4.4.3-1 )

Theo điều 4.4.3-1 mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy dưới phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :

2 ,

.)

.026,0.(

.5,1524

.100

l S L d

f

C Z

Trang 25

6.2.5 Dầm dọc đáy trong ( điều 4.4.3-2 )

Theo điều 4.4.3.2, Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :

B f

l h S C Z

.1224



 = 605,75 (cm3) Trong đó :

,

C = 0,9 hệ số phụ thuộc vào thanh chống (nếu ở khoảng cách của các đà ngang đáy không có thanh chống )

S = 0,75 ( m ) khoảng cách giữa các dầm dọc

l = 3,5 ( m ) khoảng cách giữa các đà ngang đặc

h = 9,67 ( m ) Khoảng cách từ mặt tôn đáy trên đến boong thấp nhất đo ở đường tâm tàu

Trang 26

h b S C

Atc  1 , 8 = 27,86 (cm2)

Trong đó :

18,1

C

S

l S= 0,92 ( m ) chiều dài thanh chống

k ( cm ) bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện thanh chống ,  

.026

,

0

m h

L d

Trang 27

4 1 17 , 0 6 , 2

.

2

1 0

x d

d0 = 1,5 (m) : Chiều cao tiết diện sống

d1 : Chiều cao lỗ khoét tại điểm đang ét, d1 1

C = 6,1

Chọn chiều dày sống chính : t = 12 ( mm )

Trang 28

b Mã gia cường cho sống chính ( điều 4.2.4 -2)

Sống chính đáy được gia cường bằng các mã ngang đặt tại mỗi khoảng sườn

Khoảng cách giữa các mã là S1 = 0,7 ( m ) , các mã liên kết sống chính đáy với tôn đáy

và các dầm dọc gần nhất

Chiều dày của mã :

5 , 2

6 ,

t = 9,47 ( mm )

Chọn chiều dày mã t = 10 ( mm )

c Nẹp gia cường cho sống chính đáy ( điều 4.2.4-3 )

Chiều cao tiết diện nẹp : d ≥ 0,08.d o = 0,12 ( m ) Chọn d =0,15 ( m )

Chiều dày của nẹp : t = t sc = 12 ( mm )

4 1 17 , 0 6 , 2

.

2

1 0

x d

d

d B S

d0 = 1,5 (m) : Chiều cao tiết diện sống phụ

d1 : Chiều cao lỗ khoét tại điểm đang ét, d1 1

Trang 29

C = 4,9

Chọn chiều dày sống phụ : t = 11 ( mm )

b Nẹp gia cường cho sống phụ đáy

Nẹp gia cường cho sống phụ là thanh thép dẹt có chiều dày bằng chiều dày của tấm sống phụ ; có chiều cao không nhỏ hơn 0,08d0

Chiều cao tiết diện nẹp : d ≥ 0,08.d o = 0,12 ( m ) Chọn d =0,15 ( m )

Chiều dày của nẹp : t = t sp = 11 ( mm )

Vậy chọn nẹp 150x11

c Lỗ khoét trên sống phụ

Trên sống phụ đoạn kề vách ngang không đặt lỗ khoét

Trong phạm vi 10% chiều dài khoang kể từ mỗi đầu khoang, đường kính lỗ khoét giảm trọng lượng trên sống phụ không lớn hơn 1/3 chiều cao tiết diện sống Chọn đường kính

lỗ khoét là 0,4 (m)

6.2.8 Đà ngang đặc ( điều 4.3 )

1 Yêu cầu bố trí

Theo điều 4.3.1.1, đà ngang đặc phải được đặt cách nhau xa không quá 3,5m

2 Chiều dày đà ngang

Theo điều 4.3.2, chiều dày của đà ngang đặc không được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau, lấy trị số nào lớn hơn :

5 , 2

2

1

, 2

d

d B S C

t

o

=12,09 ( mm )

Trang 30

 2 , 5  2 , 5

.

6

,

1 ,

2

2 2

C

d H

S = 3,5 (m) : Khoảng cách giữa các đà ngang đặc

y = 8,25 (m) :Khoảng cách từ đường tâm tàu đến điểm khảo sát theo phương ngang tàu

với y B”

2 lấy y =

”

2

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

d1 = 0,4 (m): Chiều cao lỗ khoét tại tiết diện khảo sát

C2 : Hệ số lấy theo bảng 2A/4.2 Với B

7,0

= 0,47  C„2 = 27,7

H - Hệ số tùy thuộc vào việc có gia cường bồi thường hay không khi khoét lỗ, với trường hợp đà ngang đặc có lỗ khoét và lỗ nhỏ được gia cường bồi thường , H = 1 (vì

d1/S1 = 0,4/1,5 = 0,27<0,5)

 Chọn chiều dày đà ngang t = 13 (mm )

3.Nẹp gia cường cho đà ngang

Đà ngang được gia cường bằng nẹp gia cường đặt tại vị trí của dầm dọc đáy, có chiều dày bằng chiều dày đà ngang

Chọn chiều dày của đà ngang là : t = 13 (mm , )

+có chiều cao không nhỏ hơn trị số 0,08d0 =0,12 (m) , Chọn chiều cao nẹp gia cường là : h= 0,15 ( )m

Trang 31

6.2.9 Liên kết

a Mã hông ( điều 4.6 )

Mã hông liên kết sườn khoang với sống hông

- Chiều dày của mã ác định như sau : tmh = 0,6 L + 2,5 + 1,5 = 10,97 mm

- Chọn chiều dày tôn mã hông : tmh = 13 mm

b Mã liên kết giữa dầm dọc đáy và đà ngang kín nước

- Chiều dày của mã ác định như sau : tmh = 0,6 L + 2,5 = 9,5, mm

→ Chọn mã liên kết có dạng mã tấm, kích thước của mã 500x500x13 bẻ 55

6.3 Kết cấu dàn mạn

6.3.1 Sơ đồ bố trí kết cấu ( chương 5 và chương 6 )

Hình 2.4 Sơ đồ kết cấu dàn mạn vùng khoang hàng

1 Sườn thường 2 Sườn khỏe đỡ xà ngang công xon

3 Sống dọc mạn

Trang 32

6.3.2.Tôn mạn: Theo điều 14.3 - quy phạm 2A

 Chiều dày tôn mạn : Theo điều 14.3, chiều dày của tôn mạn trừ tôn mép mạn phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây:

tmin = = 11,62 (mm)

t = C1C2S + 2.5 (mm)

Trong đó:

+S = 0,7 (m): Khoảng cách giữa các sườn ngang

+L' = 135 (m): Chiều dài thiết kế của tàu

+C1 = 1 : Do chiều dài tàu L = 113,8 < 230 (m)

2 ) ( 576

Trang 33

Bảng 2.4 Tính toán chiều dày tôn mạn theo chiều dài tàu : STT Vùng X/L x C2 h1 t ( mm ) Chọn t (mm )

t = max( 0,75tmép boong; tmạn ) = max (0,75.14 ; 14) = max( 10,5 ; 14 )

+Chọn chiều dày của tôn mép mạn là t = 14

+Chiều rộng b = 5L + 800 = 1475 (mm) (điều 1.1.11 )

=>Kích thước của dải tôn mép mạn b x t = 1500 x 12

6.3.3 Tính toán cơ cấu ( điều 5.3 )

6.3.3.1 Sườn thường

a) Ở đoạn từ vách đuôi đến 0,15L kể từ mũi tàu (điều 5.3.2-1 )

Mô đun chống uốn của tiết diện sườn khoang phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :

W = C0CShl2 =999,31 (cm3)

Trong đó:

S = 0,7 (m) : Khoảng cách sườn

l = 9,3 (m): Khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trên ở mạn đến đỉnh sườn (đo ở giữa tàu)

h = (d + 0,038L') - d0 = 11,94 (m): Khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của l tại vị trí cần đo đến điểm ở (d + 0,038L' ) phía trên của tôn giữa đáy

C0 : Hệ số tính theo công thức sau nhưng phải không nhỏ hơn 0,85

C0 = 1,25 - 2 = 1,08

Với e = 0,75 (m) : Chiều cao mã hông đo từ mút dưới của l

l e

Trang 34

+C : Hệ số tính theo công thức sau : C = C1 + C2 = 1,28

 : hệ số tra bảng 2A/5.1 Với B/lH = 18,49/21 = 0,88 thì đƣợc ác định theo phép nội suy tuyến tính  = 0,0078

Trang 35

b) ở đoạn từ vách chống va đến 0,15L tính từ mũi tàu: (điều 5.3.2-2 )

Mô đun chống uốn của tiết diện sườn ngang khoang phải không nhỏ hơn trị số tính

theo công thức sau:

Trang 36

d Với những sườn nằm phía dưới xà ngang boong khoẻ đỡ xà dọc boong

Môđun chống uốn của tiết diện sườn khoẻ đỡ sống ngang boong

Z = 2,4n

2

1 1 1

+l1 = 3,245 (m) : Tổng chiều dài của xà ngang khỏe

+h1 = 41,5 (kN/m2): Tải trọng boong cho xà boong ở đỉnh sườn (xà ngang boong khỏe, tính ở dàn boong)

+h =11,94 m khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của l tại vị trí cần đo đến điểm ở

d + 0,038.L phía trên của tôn giữa đáy

Trang 37

6.3.3.2 Sườn khoẻ đỡ xà ngang công xon ( điều 5.5.2 )

(a) Từ 0,15L đến 0,3L tính từ mũi tàu

Mô đun chống uốn của tiết diện sườn khỏe phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức dưới đây

5 , 2

.

2

1

0095

,

0

1 2 2 1 1 2

l h b h b S C

t

w

= 5,3 ( mm )

5,2)5,2.(

Trang 38

l = 9,3( m ) chiều dài của sườn khỏe kể cả chiều dài của các liên kết ở hai mút

(b) Từ 0,3L tính từ mũi tàu đến 0,2.L tính từ đuôi tàu

Mô đun chống uốn của tiết diện sườn khỏe phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức dưới đây

Z = 7278,95 ( cm3)

Trang 39

5 , 2

.

2

1

0095

,

0

1 2 2 1 1 2

l h b h b S C

t

w

= 4,4 ( mm )

5,2)5,2.(

d = 0,85 ( m ) chiều cao nhỏ nhất của tiết diện sườn khỏe

l = 9,3( m ) chiều dài của sườn khỏe kể cả chiều dài của các liên kết ở hai mút

Trang 40

Kích thước của sống dọc mạn không được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

Chiều cao tiết diện =0,125.l + ¼ lỗ khoét cho sườn thường chui qua

= 0,125.3,5 + 1/4 0,31 = 0,515 (m)

Môdun chống uốn của tiết diện :

Z=C1.S.h.l2 =1897,68 (cm3) Trong đó:

Định dạng
Số trang	137
Dung lượng	1,9 MB