Giáo trình điện tàu thủy (nghề công nghệ chế tạo vỏ tàu thủy hệ trung cấp nghề)

TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II KHOA CƠ KHÍ GIÁO TRÌNH MH09 ĐIỆN TÀU THỦY NGHỀ: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY HỆ : TRUNG CẤP NGHỀ (Lưu hành nội bộ) CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY Mã số môn học: MH 16 Thời gian môn học:45 ; (Lý thuyết: 35 ; Thực hành: giờ; Kiểm tra: 03 ) I Vị trí tính chất mơn học: - Vị trí: Kết cấu tàu thuỷ mơn học bố trí năm thứ hai sau học xong môn Lý thuyết tàu thủy - Tính chất: Là mơn học chun mơn nghề II Mục tiêu mơn học : - Trình bày nguyên tắc, hệ thống, chi tiết kết cấu thân tàu phương pháp tính tốn kết cấu theo quy phạm; -Tính tốn kết cấu thân tàu thoả mãn u cầu qui phạm; - Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận, xác III Nội dung mơn học: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT Tên chương mục Chương 1: Giới thiệu tàu thuỷ thơng dụng vật liệu đóng thân tàu 1.Các kiểu tàu thông dụng 5 3 1.2 Tàu chở hàng lỏng 0,5 0,5 1.3 Tàu chở khách 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 2.1 Thép đóng tàu 0,75 0,75 2.2 Kim loại màu 0,25 0,25 2.3 Thép có độ bền cao 0,25 0,25 2.4 Hợp kim nhôm 0,25 0,25 2.5 Gỗ 0,25 0,25 0,25 0,25 2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 1.1 Tàu chở hàng khô 1.4 Tàu chuyên ngành 1.5 Tàu phục vụ khai thác dầu khí thềm lục địa 1.6 Tàu đánh bắt cá chế biến cá 1.7 Tàu cơng tác hoạt động ngun tắc khí động học Vật liệu đóng thân tàu Thời gian Thực hành, thí nghiệ Tổng số Lý thuyết m, thảo luận, tập 2.6 Vật liệu composite Chương 2: Nguyên tắc kết cấu thân tàu 1.Nguyên tắc chung bố trí kết cấu thân tàu 1.1 Tạo khung cứng khung khỏe 1.2 Đảm bảo liên tục cấu dọc 1.3 Chuyển từ hệ thống ngang sang hệ thống dọc 1.4 Giảm tập trung ứng suất Kiểm tra 1.5 Tại vùng kết thúc boong, đáy, sàn, tôn đáy đôi 1.6 Tại nơi kết thúc cấu khỏe boong đáy 1.7 Tại vùng boong chịu tải trọng đặc biệt 1.8 Khi cấu dọc gián đoạn vách, đà ngang kín nước 2.Lỗ khoét kết cấu tàu 2.1 Quy định chung 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2 0,5 0,5 2.1.1 Các loại lỗ khoét kết cấu tàu 0,5 0,5 2.1.2 Quy định bố trí lỗ chui, lỗ khoét giảm trọng lượng kết cấu thân tàu 2.2 Quy định kích thước lỗ khoét 0,5 0,5 1,5 0,5 1 3.Liên kết cấu thân tàu 3.1 Vát mép hai đầu 0,125 0,125 3.2 Hàn tựa 0,125 0,125 3.3 Liên kết mã 0,125 0,125 3.3.1 Cơ cầu thường 0,125 0,125 3.3.2 Cơ cấu khỏe 0,125 0,125 0,125 0,125 3.4.1 Liên kết kiểu A 0,125 0,125 3.4.2 Liên kết kiểu B 0,125 0,125 Chương 3: Hệ thống kết cấu thân tàu 1.Hệ thống kết cấu thân tàu 1 1.1Khái niệm chung 0,25 0,25 1.2 Khái niệm dàn tàu 0,5 0,5 1.3 Hệ thống dầm cấu 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 3.4 Kiểu liên kết 2.Hệ thống kết cấu ngang 2.1 Phạm vi áp dụng 2.2 Sơ đồ hệ thống kết cấu ngang 2.3 Khảo sát chi tiết kết cấu ngang dàn Hệ thống kết cấu dọc 3.1 Phạm vi áp dụng 3.2 Sơ đồ hệ thống kết cấu ngang 3.3 Khảo sát chi tiết kết cấu dọc dàn 4.Hệ thống kết cấu hỗn hợp 1 0,5 0.25 0.25 1 4.2 Sơ đồ hệ thống kết cấu hỗn hợp 1 Kiểm tra Chương 4: Chi tiết kết cấu thân tàu 25 20 1.Kết cấu dàn đáy 4 1.1.Chức điều kiện làm việc 1 1.2.Kết cấu đáy đơn 2 1.3.Kết cấu đáy đôi 1 4.1 Phạm vi áp dụng 0,5 1 2.Kết cấu dàn mạn 4 2.1.Chức điều kiện làm việc 1 2.2.Sơ đồ kết cấu ứng dụng 2 0,5 0,5 0,5 0,5 4 3.1.Chức điều kiện làm việc 2 3.2.Kết cấu dàn boong 2 4 4.1.Chức điều kiện làm việc 1 4.2.Phân loại sơ đồ 1 2.3.Chiều dày tôn mạn 2.4.Tính tốn kết cấu 3.Kết cấu dàn boong 4.Kết cấu dàn vách 4.3.Kết cấu dàn vách phẳng 4.4.Kết cấu dàn vách sóng 1 1 4 5.1.Chức điều kiện làm việc 2 5.2.Xây dựng vẽ rải tôn 2 45 35 5.Vỏ bao Tổng cộng 07 MỤC LỤC CHƢƠNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KẾT CẤU TÀU THUỶ 1.1 KHÁI QUÁT VỀ KẾT CẤU THÂN TÀU 7 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Khái niệm định nghĩa 1.1.3 Khái niệm chi tiết kết cấu tàu 1.1.4 Khái niệm dàn tàu 14 1.1.5 Hệ thống dầm cấu 14 1.1.6 Những yêu cầu thiết kế kết cấu thân tàu 15 1.1.7 Phân loại tàu 16 1.1.8 Phân tích lựa chọn hình thức bố trí kết cấu 18 1.2 KHÁI QUÁT VỀ SỨC BỀN TÀU 19 1.2.1 Tải trọng tác dụng lên thân tàu 19 1.2.2 Trạng thái tải trọng thân tàu 20 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG CHƢƠNG NGUYÊN TẮC KẾT CẤU 2.1 NGUYÊN TẮC CHUNG 21 22 22 2.1.1 Nguyên tắc bố trí 22 2.1.2 Các biện pháp giảm tập trung ứng suất 22 2.2 LỖ KHOÉT TRÊN KẾT CẤU THÂN TÀU 23 2.2.1 Bố trí lỗ khoét 23 2.2.2 Quy định lỗ khoét 25 2.3 LIÊN KẾT 25 2.3.1 Vát mép 25 2.3.2 Hàn tựa 26 2.3.3 Liên kết mã 26 2.4 KHOẢNG SƯỜN, MÉP KÈM 28 2.4.1 Khoảng sườn 28 2.4.2 Mép kèm 28 2.5 KẾT CẤU SÓNG 28 2.5.1 Ứng dụng kết cấu sóng 28 2.5.2 Độ bền 29 2.5.3 Dạng tiết diện 29 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 30 CHƯƠNG KẾT CẤU VÙNG GIỮA TÀU HÀNG KHÔ 3.1 KẾT CẤU DÀN VÁCH 31 31 3.1.1 Chức điều kiện làm việc 31 3.1.2 Phân loại sơ đồ tính tốn dàn vách 31 3.1.3 Kết cấu vách phẳng 33 3.1.4 Kết cấu vách sóng 35 3.1.5 Liên kết 35 3.2 KẾT CẤU DÀN ĐÁY 36 3.2.1 Chức điều kiện làm việc dàn đáy 36 3.2.2 Kết cấu đáy đơn 36 3.2.3 Kết cấu đáy đôi 39 3.3 KẾT CẤU DÀN MẠN 43 3.3.1 Chức diều kiện làm việc 43 3.3.2 đồ bố trí kết cấu dàn mạn 44 3.3.3 Kết cấu dàn mạn 45 3.4 KẾT CẤU DÀN BOONG 46 3.4.1 Chức điều kiện làm việc 46 3.4.2 Kết cấu boong 47 CHƢƠNG KẾT CẤU VÙNG ĐẶC BIỆT 4.1 KẾT CẤU KHOANG MÁY 52 52 4.1.1 Chức điều kiện làm việc 52 4.1.2 Đặc điểm kết cấu 52 4.1.3 Dàn đáy 52 4.1.4 Dàn mạn 56 4.1.5 Dàn boong 56 4.2 KẾT CẤU VÙNG MÚT 57 4.2.1 Chức điều kiện làm việc 57 4.2.2 Đặc điểm kết cấu vùng mũi vùng đuôi 57 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 62 CHƯƠNG TÔN BAO, TÔN SÀN 63 5.1 CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 63 5.1.1 Chức 63 5.1.2 Điều kiện làm việc 63 5.2 BẢN VẼ RẢI TÔN 63 5.2.1 Hình bao duỗi thẳng 63 5.2.2 Ngun tắc rải tơn 65 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG CHƢƠNG KẾT CẤU THƢỢNG TẦNG, LẦU 6.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 67 68 68 6.1.1 Khái niệm 68 6.1.4 Các tượng hư hỏng biện pháp khắc phục thượng tầng 69 6.2 KẾT CẤU THƯỢNG TẦNG 70 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 70 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG LỎNG, TÀU CHỞ HÀNG RỜI 71 7.1 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG LỎNG 71 7.1.1 Ảnh hưởng hàng lỏng tới đặc điểm kết cấu 71 7.1.2 Đặc điểm kết cấu chung 71 7.1.3 Đặc điểm kết cấu dàn 72 7.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG RỜI 75 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 78 YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHI TIẾT Tên học phần: Kết cấu tàu Bộ môn phụ trách giảng dạy : Vỏ tàu Khoa khí Điều kiện tiên quyết: Sinh viên học học phần: Vẽ kỹ thuật- Autocad, Lý thuyết tàu Mục tiêu học phần: Cung cấp cho sinh viên khái niệm kết cấu thân tàu; chức điều kiện làm việc dàn vách, dàn đáy, dàn mạn, dàn boong, thượng tầng lầu; đồng thời cung cấp sở tính tốn bố trí kết cấu tàu Nội dung chủ yếu: - Khái niệm chung kết cấu tàu thuỷ - Những nguyên tắc kết cấu tàu thuỷ - Kết cấu vùng tàu (vùng khoang hàng) tàu hàng khô - Đặc điểm kết cấu vùng đặc biệt tàu (vùng khoang máy, vùng mũi, vùng đuôi) - Cách vẽ nguyên tắc rải tôn bao - tôn sàn - Kết cấu thượng tầng, lầu - Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng lỏng, hàng rời Nội dung chi tiết: PHÂN PHỐI SỐ TIẾT TÊN CHƯƠNG MỤC Chƣơng 1: Khái niệm chung kết cấu tàu thuỷ TS LT 4 4 12 11 TH BT KT 1.1 Khái quát kết cấu thân tàu 1.2 Một số vấn đề chung thiết kế kết cấu tàu 1.3 Khái quát sức bền tàu Chƣơng 2: Nguyên tắc kết cấu 2.1 Nguyên tắc chung 2.2 Lỗ khoét kết cấu thân tàu 2.3 Liên kết 2.4 Khoảng sườn mép kèm 2.5 Kết cấu sóng Chƣơng 3: Kết cấu vùng tàu hàng khô 3.1 Kết cấu dàn vách 3.2 Kết cấu dàn đáy 3.3 Kết cấu dàn mạn 3.4 Kết cấu dàn boong Chƣơng 4: Kết cấu vùng đặc biệt 4 2 1 3 4.1 Kết cấu khoang máy 4.2 Kết cấu vùng mút Chƣơng 5: Tôn bao, tôn sàn 5.1 Chức điều kiện làm việc 5.2 Bản vẽ rải tôn Chƣơng 6: Kết cấu thƣợng tầng, lầu 6.1 Khái niệm điều kiện làm việc 6.2 Kết cấu thượng tầng Chƣơng 7: Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng lỏng, hàng rời 7.1 Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng lỏng 7.2 Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng rời Nhiệm vụ sinh viên: Lên lớp đầy đủ chấp hành quy định Nhà trường Tài liệu tham khảo: Bộ mơn Kết cấu tàu & cơng trình nổi, Tập giảng Kết cấu tàu, Đại học Hàng hải, Hải Phịng 2012 Nguyễn Đức Ân, Hồ Quang Long, Dương Đình Nguyên, Nguyễn Bân, ổ tay kỹ thuật đóng tàu thuỷ tập II, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1982 Trương Cầm, Lê Xuân Trường, ổ tay Cơ kết cấu tàu thuỷ - tập I, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội, 1987 Hồ Anh Dũng, Ngơ Cân, Hồ Văn Bính, Phân tích độ bền kết cấu tàu thuỷ phương pháp phần tử hữu hạn - tập 1, Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội, 1987 Hồ Quang Long, ổ tay Thiết kế tàu thuỷ, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2003 Trần Công Nghị, Trần Cao Vân, Ngô Quý Tiệm, Cơ học kết cấu tàu thuỷ Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội, 2001 QCVN21-2010/BGTVT, Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép, Phần 2-A: Kết cấu thân tàu trang thiết bị tàu dài từ 90 mét trở lên, 2010 QCVN21-2010/BGTVT, Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép, Phần 2-B: Kết cấu thân tàu trang thiết bị tàu dài từ 20 mét đến 90m, 2010 TCVN 5801: 2005, Quy phạm phân cấp đóng tàu sơng, 2005 Class NK, 2010 Det Norske Veritas Rules for Classification of Ships, (1994, 2002) DNV Rules for Ships (1998, 2002) Lloyd's Register of Shipping, London, England, 1989 Anders Melchior Hansen, Reliability Methods for the Longitudinal Strength of Ships, January 1995 15 Back-Pedersen, Analysis of Slender Marine Structures, Department of Naval Architecture and Offshore Engineering, DTU, 1991 10 11 12 13 14 - Bản vẽ kết cấu Bản vẽ rải tôn cần phải thể hiện: - Vị trí, kích thước gần tơn suốt chiều dài tàu - Vị trí dàn, đường cấu, đường hàn thân tàu Các bƣớc tiến hành vẽ đƣờng bao duỗi thẳng: - Vẽ đường chuẩn (đường bản, sống mũi, sống đuôi) dựa theo vẽ tuyến hình - Định vị trí sườn thực lên đường - Tại vị trí sườn thực, dựng đường vng góc với đường - Dùng lát gỗ mỏng uốn cong theo cung sườn thực đánh dấu vị trí cấu dọc lên - Duỗi thẳng lát gỗ, áp lên đường sườn tương ứng vừa dựng, đánh dấu vị trí kết cấu dọc lên sườn từ thước Làm tương tự tất sườn - Nối trơn điểm tên ta hình vẽ, hình bao duỗi thẳng 64 Hình 5.1 Hình bao duỗi thẳng 5.2.2 Nguyên tắc rải tôn Dựa vào vẽ hình bao duỗi thẳng, ta tiến hành rải tơn Q trình thực rải tơn phải tn thủ nguyên tắc sau: - Khi rải tôn, cố gắng bố trí chiều dài hướng theo chiều dài tàu - Các gần mép mạn bố trí song song với mép mạn, gần đáy bố trí song song với sống đáy Các khác rải dồn dần vào mạn - Những nơi có lỗ khoét lớn nơi có độ cong phức tạp, bố trí tơn theo phương ngang tàu - Bố trí đường hàn: Việc bố trí đường hàn phải đảm bảo nguyên tắc tránh tập trung ứng suất, tránh tập trung đường hàn, tránh gặp tạo thành góc nhọn Các đường hàn đối mép song song đường hàn đối mép song song với đường hàn góc khơng nên bố trí q gần nhau, cụ thể sau: + Góc giao đường hàn đối mép khơng tạo thành góc nhọn < 600 + Đường hàn đối mép song song cách không < 200 mm + Đường hàn đối mép song song với đường hàn góc cách thoả mãn yêu cầu:  75 mm - Khi chúng song song dài m  50 mm - Khi chúng song song < m + Đường hàn đối mép tôn boong, tôn đáy, tôn mạn, tôn vách phải cách xa vách, boong, đáy, mạn tương ứng song song với chúng khoảng không nhỏ max (5S; 100 mm) 65 + Đường hàn phải bố trí xa tiết diện tập trung ứng suất, tiết diện thay đổi, lỗ khoét lớn v.v + Đường hàn nối cấu thành cao, khoảng cách đường hàn nối mép đường hàn nối thành phải cách tối thiểu 150 mm Hình 5.2 ải tơn bao 66 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Nêu chức tôn bao, tôn sàn? Nêu điều kiện làm việc tôn bao, tôn sàn? Thế vẽ hình bao duỗi thẳng, cách xây dựng chúng? Nêu hồ sơ cần thiết để tiến hành vẽ hình bao duỗi thẳng? Bản vẽ rải tơn cần thể gì? Trình bày nguyên tắc rải tơn vẽ hình bao duỗi thẳng? 67 CHƢƠNG KẾT CẤU THƯỢNG TẦNG, LẦU 6.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 6.1.1 Khái niệm a Thượng tầng: kiến trúc có boong boong mạn khơ, chạy suốt từ mạn tới mạn có vách bên nằm cách mạn tàu không 4%Bf b Lầu: kiến trúc che kín mặt boong boong boong thượng tầng biệt lập, nằm cách dù mạn khoảng > 4%Bf, thượng tầng chạy phần chiều rộng tàu 6.1.2 Tải trọng tác dụng lên thượng tầng Đối với thượng tầng tham gia vào uốn dọc chung, chúng thường xuyên chịu ứng suất pháp phát sinh uốn dọc chung Ngồi chúng cịn chịu loại tải trọng cục như: - Tải trọng nước hắt lên boong (tải trọng quy ước) - Trọng lượng trang thiết bị bố trí boong thượng tầng - Tải trọng trọng lượng tầng truyền xuống 6.1.3 Sự làm việc thượng tầng Khi thân chịu uốn chung (khi thành dọc thượng tầng lầu phát sinh ứng suất pháp ứng suất tiếp) kéo theo thành dọc thượng tầng làm việc thông qua lực tiếp tuyến, pháp tuyến dọc đường liên kết - Tại thượng tầng: ứng suất xuất đường liên kết nối mạn tàu với thành dọc thượng tầng - Tại lầu: ứng suất phát sinh đường liên kết thành dọc lầu với tôn boong thượng tầng boong biệt lập + Lực tiếp tuyến đạt cực đại mút thượng tầng mút lầu, đổi dấu qua thượng tầng + Lực pháp tuyến đạt cực đại mút thượng tầng Khi có mã chuyển tiếp thượng tầng thân ứng suất có phân bố lại Trị số ứng suất lớn giảm đi, vị trí lớn chuyển sang trọng tâm mã 68 Khi kh«ng cã m· chun tiÕp Khi gia cng m· chun tiếp Thuợng tầng Thuợng tầng Thân Thân l l/2 l/2 x x Hình 6.1 Sơ đồ phân bố ứng suất 6.1.4 Các tượng hư hỏng biện pháp khắc phục thượng tầng Thượng tầng lầu thường bị hư hỏng việc phát sinh vết nứt, chúng thường xuất tại: - Góc thượng tầng vị trí liên kết vách mút với boong - Tơn bao trang trí có lỗ khoét - Góc cửa sổ, cửa vào vách thượng tầng lầu - Trên cấu gián đoạn thượng tầng lầu - Tại mối nối đàn hồi thượng tầng thân (mối nối nhằm giảm tham gia vào uốn chung thượng tầng) - Tại mã chuyển tiếp từ thượng tầng sang mạn Hình 6.1 H h ng th ờng g p th ợng tầng hi chú: crack: vết nứt 69 6.2 KẾT CẤU THƯỢNG TẦNG Thượng tầng tàu vận tải thường kết cấu theo hệ thống ngang Các cấu ngang thượng tầng đặt mặt sườn thân ườn thượng tầng phải đặt mặt sườn thân Để đảm bảo độ cứng ngang, mặt phẳng vách ngang thân thượng tầng phải đặt sườn khoẻ vách ngang tương ứng Đối với vách lộ thiên, hai đầu nẹp phải hàn với tơn boong CÂU HỎI ƠN TẬP CHƢƠNG Trình bày khái niệm thượng tầng lầu? Nêu dạng hư hỏng thượng tầng lầu? 70 CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG LỎNG, TÀU CHỞ HÀNG RỜI 7.1 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG LỎNG 7.1.1 Ảnh hưởng hàng lỏng tới đặc điểm kết cấu - Do hàng lỏng loại hàng có tính chất linh động cao có mặt thống, nên tàu chịng chành sóng, hàng lỏng xơ dạt theo phương gây nên ứng lực bổ sung tác dụng lên kết cấu thân tàu - Loại tàu bốc xếp bơm hút, tốc độ bốc xếp nhanh, thời gian đậu bến ngắn, chủ yếu thời gian khai thác hành trình biển Khi thiết kế phải lưu ý đến việc bố trí khoang két kết cấu thuận tiện cho việc khai thác, bốc xếp hàng hoá (như khoang bơm, khoang máy, thượng tầng v.v ) - Do tàu thường chở hàng chuyên tuyến nên phải bố trí khoang dằn chạy khơng tải tính tốn kết cấu cho phù hợp với trạng thái không tải - Tàu chở dầu loại hàng có tính giãn nở cao, nguy hiểm nên phải bố trí khoang cách ly, bố trí dung tích cho giãn nở, thiết kế thiết bị an tồn cho tàu (kín khơng cho tiếp xúc với khơng khí, cầu nối, cầu dẫn v.v ) - Là loại hàng gây ăn mòn kim loại với tốc độ nhanh, nên thiết kế kết cấu ta cần phải để ý đến độ dự trữ mòn gỉ 7.1.2 Đặc điểm kết cấu chung - Thường tàu có boong - Khoang máy bố trí tàu - Có khoang cách ly khoang hàng với khoang khác - Có cầu nối, cầu dẫn từ thượng tầng đuôi đến thượng tầng giữa, thượng tầng mũi - ố lượng vách dọc, vách ngang nhiều nhằm giảm ảnh hưởng mặt thoáng chất lỏng, giảm lực quán tính bổ sung - Miệng hầm hàng có kích thước nhỏ (diện tích ≤ m2), có dạng trịn, dạng van hay dạng elíp, dạng chữ nhật hình vng lượn góc Tuy nhiên kích thước miệng hầm hàng phải đảm bảo đưa người thiết bị dưỡng khí chui lọt Thơng thường miệng hầm có kích thước 600 x 600 - Tàu thường có đáy đôi, mạn kép Một số dạng mặt cắt ngang vùng khoang dầu hàng: Tàu kiểu “A”: Đáy đôi, vách dọc tâm Tàu kiểu “B”: Đáy đôi, vách dọc hai bên Tàu kiểu “C”: Đáy đôi, mạn kép không vách dọc Tàu kiểu “D”: Đáy đôi, mạn kép vách dọc tâm 71 Tàu kiểu “E”: Đáy đôi, mạn kép vách dọc kiÓu 'a' kiÓu 'b' kiÓu 'c' kiĨu 'd' kiĨu 'e' Hình 7.1 t c t ngang số kiểu tàu chở hàng l ng - Kết cấu tàu chở dầu phải thoả mãn kết cấu tàu chở hàng khơ kích thước - Chiều dày tối thiểu cấu, tôn vách xác định theo bảng sau: Bảng 7.1 Bảng chiều dày tối thiểu L 105 120 135 150 165 180 195 225 275 325 105 120 135 150 165 180 195 225 275 325 375 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0  375 (m)  Chiều dày (mm) 13,5 - Chiều dày tối thiểu cấu không nhỏ trị số tmin = max(15d0 + 3,5; 7) với d0 : chiều cao tiết diện thành (m) 7.1.3 Đặc điểm kết cấu dn Dn vỏch: S kt cu 72 sơ đồ nẹp đứng-sống đứng-sống nằm sơ đồ nẹp nằm-sống đứng Hỡnh 7.2 Sơ đồ kết cấu dàn vách Bố tr phân khoang: - Chiều dài, chiều rộng khoang (khoảng cách vách) xác định theo: BK , LK  1, L (m) Thực tế khoảng cách ≤ (15 m; 0,1L) Khoảng cách vách dọc ≤ 0,6B Với tàu có L ≤ 90 m, cần vách dọc tâm - Khoang cách ly phải bố trí ngăn cách khoang hàng với khoang khác Chiều dài khoang không nhỏ 600 mm, phải phù hợp với yêu cầu khai thác, có nghĩa kết hợp sử dụng làm khoang bơm, thuận tiện cho điều kiện đóng sửa chữa tàu - Lối vào khoang két phải trực tiếp từ boong lộ thiên Dàn mạn: - Sơ đồ kết cấu Dàn mạn kết cấu hệ thống dọc b D D Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang s s s Lk Lk Hình 7.3 Sơ đồ kết cấu dàn mạn - Bố tr cấu mạn: - Khi có mạn kép, chiều rộng mạn kép không nhỏ max (D/ 9; 760 mm) 73 - Khung ngang mạn kép (hoặc khoảng cách sườn khoẻ) phải đặt phù hợp với vị trí đà ngang đặc dàn đáy  min(0,55 B 0,75 D ) - Khoảng cách sống mạn bố trí cho đảm bảo làm việc đồng đoạn sườn (trong mạn kép )  1,1 lT (m), với lT: chiều dài khoang, m - Chiều dày tôn mạn: + Chiều dày tôn tối thiểu phù hợp với qui định tàu hàng khô, bảng 2-A/27.1 - cho tàu dầu, đồng thời thoả mãn: tmin = mm + Chiều dày tôn mạn khoang dầu hàng trường hợp không nhỏ chiều dày tôn bao mạn theo qui định tàu hàng khô cộng 0,5 mm, không nhỏ chiều dày tôn vách khoang dầu hàng + Trong khoang trống: tính tàu chở hàng khô - Cơ cấu mạn: + Trong mạn kép, sống dọc mạn phải đặt theo khoảng cách  1,1 lT (lT chiều dài khoang hàng xét) + ống ngang mạn kép, khoang dầu hàng két sâu phải đặt vị trí đà ngang đáy đôi Dàn đáy: - Sơ đồ kết cấu: (t ơng tự tàu hàng khô) - Bố tr kết cấu đáy: + Tàu có đáy đơi, chiều cao đáy đôi không nhỏ trị số B/20 (m) + Khoảng cách đà ngang đáy: (0,55 B;0, 75 D ) (m) + Khoảng cách sống đáy không nhỏ 0, lT m.; lT : chiều dài khoang, m - Chiều dày tôn đáy: + Chiều dày tối thiểu: tmin = mm + Chiều dày tôn đáy ngồi tính theo độ bền cục bộ, trường hợp không nhỏ chiều dày tôn đáy khoang hàng tàu hàng khô cộng thêm 0,5 mm + Tôn đáy khoang dầu hàng xác định tôn vách khoang dầu + Tôn vùng khác xác định đáy đôi tàu chở hàng khô Dàn boong: - Sơ đồ kết cấu (t ơng tự khoang hàng tàu hàng khơ nh ng khơng có miệng khoang lớn) 74 - Chiều dày tôn boong khoang dầu hàng: + Chiều dày tôn boong khoang dầu hàng không nhỏ chiều dày tói thiểu cộng thêm mm + Tơn boong giảm 0,5 mm so với tôn vách tàu chở dầu Hoặc tính cho tàu hàng khơ, cộng thêm 0,5 mm - Cơ cấu boong khoang dầu hàng: Ổn định cấu xà dọc boong, dầm dọc mạn gắn với mép mạn, nẹp vách dọc phạm vi 0,1D kể từ boong tính tốn có độ mảnh khơng lớn 60 Nếu chúng làm thép dẹt tỉ số chiều cao chia cho chiều dày không nhỏ 15 mm; Chiều rộng mép chúng không nhỏ hơn: b = 69,6 d0l d0 : Chiều cao thành xà dọc, nẹp dọc, m l : Khoảng cách sống, m ống boong, xà ngang khoẻ: tính sống vách tàu dầu sống xà ngang khoẻ dàn boong tàu chở hàng khô 7.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG RỜI Tàu chở hàng rời thường chia làm loại: - Tàu chở hàng rời chuyên dùng - Tàu chở hàng rời không chuyên dùng - Tàu chở hàng rời tổng hợp Phạm vi áp dụng: áp dụng cho tàu chở hàng rời có chiều dài L < 250 m Tàu có boong, có két hông, két đỉnh mạn, đáy đôi, boong đáy kết cấu theo hệ thống dọc Chiều cao đáy đôi: d0 = max(d01, d02) d01 = B/20 d02 = 15 LH BD (mm) m Trong đó: LH : Tổng chiều dài khoang hàng (trừ buồng bơm, ngăn cách ly), m m : ố lượng khoang buồng chứa - Chiều dày tối thiểu cấu xác định theo bảng L ≥ (m) < Chiều dày tối thiểu (mm) 105 120 135 150 165 180 195 225 105 120 135 150 165 180 195 225 275 8,0 8,5 9,0 9,5 10 10,5 11 11,5 12 275 12,5 75 - ống phụ đáy phải đặt chân két hông Khoảng cách sống đáy không lớn 4,6 m - Nếu đặt sống hộp chiều rộng sống không vượt 1,8 m - Khoảng cách đà ngang: 3,65  S  2,5 m - Thanh chống thẳng đứng liên kết dầm dọc đáy phải thép cán, không làm thép dẹt thép mỏ - Trong két hông người ta cố gắng bố trí vách trùng với vách khoang - Các vách ngăn két đỉnh mạn cố gắng bố trí trùng với vách ngăn khoang - Trong két mạn sống ngang phải đặt không xa qúa m - Trong trường hợp két đỉnh mạn lớn phải gia cường vách dọc trung điểm chiều rộng két - Mạn thường kết cấu hệ thống ngang, liên kết với két mạn, két hông mã trùng với mã két 76 TB 12.0 R700 R50 11.0 FB200x20 12.0 R500 250 1020 R400 W3 12.0 W2 11.0 11.0 R35 800 800 800 W9 W10 W14 W1 R50 800 800 700 710 290 11.0 FB100x10 800 W4 FB200x20 17500 AB BL 18100 800 800 800 R300 1050 x 1450 800 10 TB 810 600 800 650 UP DECK TB 15348 - 15654 AB BL FR34 - FR46 12.0 W5 11.0 W6 W7 800 800 800 STRINGER 13500 AB BL 475 800 x 600 STRINGER 10600 AB BL R50 R50 290 FB100x10 475 1200 x 600 STRINGER 8000 AB BL 290 noscallop 800 x 600 600 x 400 F3 F2 600 x 400 600 600 x 400 x 400 H7 H2 R400 R400 H6 20 H1 F4 800 x 600 750 H3 750 H8 STRINGER 5550 ab bl 750 H4 750 T12 600 F1 800 x 600 650 575 100x50 Elipce FB100x10 FB150x12 11.0 T11 T10 T9 T8 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 900 750 750 noscallop R75 H9 870 465 750 750 750 R75 FB100x10 750 14930 OFF CL TANKTOP 18000 AB BL FB150x12 CL 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 5600 8800 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 BL R75 200x100 Elipce FB 150x12 800 12800 Hình 7.1 t c t ngang khoang hàng tàu hàng rời (v tr s ờn kh e) 77 19900 ab bl 700 700 800 800 W5 17500 AB BL 18100 W4 12.0 W12 W3 12.0 W11 W2 15654 AB BL FB100x10 11.0 W1 R150 W9 W10 W14 R100 R50 800 800 700 710 R150 R50 800 800 800 W16 800 800 800 800 W13 800 800 W15 W6 W7 UP DECK 650 800 650 W8 800 800 800 CN - STRINGER 13500 AB BL CS - HP260x10 STRINGER 10600 AB BL R50 R50 R150 300 HP260x10 STRINGER 8000 AB BL R150 25 14930 OFF CL FB100x10 FB150x12 11.0 250x250x11 T12 T11 H7 H4 H3 FB200x12 H6 H2 R1700 H1 750 750 750 H8 STRINGER 5550 ab bl 750 750 750 750 750 750 400x250x11 R75 h5 11.0 FB100x10 650 575 R75 T10 T9 T8 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 h9 750 R150 R75 TANKTOP 18000 AB BL FB100x10 11.0 2400 5600 8800 12800 B14 B13 CL 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B1 B2 BL R75 16130 Hình 7.2 t c t ngang khoang hàng tàu hàng rời (v tr s ờn kh e) CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG Nêu đặc điểm kết cấu vùng khoang hàng tàu chở dầu so với tàu chở hàng khô? Nêu đặc điểm kết cấu vùng khoang hàng tàu chở hàng rời so với tàu chở hàng khô? Vẽ mặt cắt ngang vùng khoang hàng tàu chở hàng rời đáy boong kết cấu hệ thống dọc mạn kết cấu hệ thống ngang? 78