Ổn định là gì?Ổn định là khả năng tàu khôi phục vị trí cân bằng ban đầu khi mômen ngoại lực thôi tác dụng và có khả năng chống lại mômen ngoại lực.2.. Phân loại và phân biệt ổn định- Ổn
LÝ THUYẾT VÀ KẾT CẤU TÀU THỦY I ỔN ĐỊNH Ổn định gì? Ổn định khả tàu khơi phục vị trí cân ban đầu mơmen ngoại lực thơi tác dụng có khả chống lại mômen ngoại lực Phân loại phân biệt ổn định - Ổn định ngang ổn định dọc + Ổn định ngang: ổn định mặt phẳng ngang, đặc trưng góc nghiêng ngang + Ổn định dọc: ổn định mặt phẳng dọc, đặc trưng góc nghiêng dọc Ổn định ngang nguy hiểm - Ổn định tĩnh ổn định động + Ổn định tĩnh: mômen nghiêng mômen tĩnh, tàu nghiêng từ từ, khơng có gia tốc (cho ngoại lực tác dụng lên tàu gây nghiêng, cho phép giải toán góc nghiêng nhỏ) + Ổn định động: mơmen nghiêng mơmen động, tàu nghiêng đột ngột, có gia tốc (lực tác dụng lên tàu, có gí tốc kèm theo vận tốc) - Ổn định góc ban đầu ổn định góc nghiêng lớn + Ổn định góc ban đầu: ổn định xét trường hợp góc nghiêng nhỏ (từ 10˚-12˚) ổn định góc nghiêng nhỏ sử dụng cơng thức gần để tính Lhp + Ổn định góc nghiêng lớn: ổn định xét trường hợp góc nghiêng > 10˚-12˚ tính Lhp theo cơng thức Ổn định ban đầu tàu - Khái niệm: ổn định ban đầu ổn định góc nghiêng nhỏ (từ 10˚-12˚) - Đại lượng đặc trưng: ho - Giá trị đặc trưng: ho = ro + zc - zG bố trí hàng hóa thấp Ổn định góc nghiêng lớn - Giá trị đặc trưng: ho = ro + zc - zG - Biểu thức tính: Lhp = lhd - ltl Lhd (tâm tàu) ảnh hưởng đến góc nghiêng lớn tàu, phụ thuộc vào yc, zc Ltl trọng tâm zG thay đổi ảnh hưởng cánh tay đòn hồi phục - Muốn ổn định Lhp phải lớn Công thức Lhp : yc.sin + zc.sin –zG.sin góc nghiêng lớn tàu Lhp ảnh hưởng đến đồ thị Bản vẽ bố trí chung - Khái niệm: Bản vẽ bố trí chung vẽ thể cách xếp tổng thể kết cấu thuộc tàu: bố trí thượng tầng, sàn boong, khoang đáy, sy phân chia khoang, buồng, vị trí lối lại, cửa vào, cầu thang vị trí lắp đặt thiết bị tàu - Mục đích: + biết bố trí phịng ốc, hàng hóa, loại khoang thép, khoang hàng tàu + để phục vụ cho việc tính tốn tính tàu Đồ thị ổn định tĩnh - Góc lặn: góc giao đồ thị ổn định với trục hồnh - Góc nghiêng lớn = Lhp max - Cách xác định ho đồ thị: từ điểm giao hai trục vẽ đường tiếp tuyến vẽ rad = 57,3˚, từ kẽ đường thẳng lên đụng đường tiếp tuyến xác định ho Đồ thị ổn định động = tích phân đồ thị ổn định tĩnh - Tiêu chuẩn ổn định + Tiêu chuẩn thống kê: tiêu chuẩn ổn định xác định số lượng thống kê tổ chức hàng hóa (tùy thuộc vào qui phạm nước quy định loại tàu) + Tiêu chuẩn thời tiết: tiêu chuẩn gắn thêm tiêu chuẩn thời tiết Dt A < Dt B (B/A > 1) ( theo quy chuẩn 21 phần 10) Các biện pháp đảm bảo an toàn cho tàu biển Biện pháp thiết kế: - Lựa chọn kích thước, Thiết kế hình dáng Đảm bảo dự trữ Chiều cao mạn khô f, Dự trữ tương đối V = Vh V 100 Biện pháp kết cấu cơng nghệ: - Đảm bảo độ bền tính kín nước tất kết cấu, kết cấu nước - Sử dụng vách ngăn kín nước Biện pháp sử dụng: - Đảm bảo mớn nước tai nạn không vượt mớn nước giới hạn, cách mép boong kín nước 76 mm - Đảm bảo mớn nước thực tế không vượt dấu tải trọng, dấu hiệu quy định mớn nước tối đa không vượt quá, tuỳ theo mùa tuỳ theo vùng II KẾT CẤU Đặc điểm kết cấu tàu thủy Có hai phần chính: Khung xương Đảm bảo độ bền cho tàu chất xếp Vỏ Hệ thống kết cấu thân tàu, ưu điểm, nhược điểm, ví dụ * Hệ thống kết cấu ngang - Ưu điểm: tăng độ bền ngang tàu, để phân chia, bố trí cơng tàu, đóng tàu dễ hệ thống kết cấu dọc - Nhược điểm: tốn nguyên vật liệu, trọng lượng tăng giảm sức chở - Ví dụ: tàu đánh cá, xà lang, tàu ngắn * Hệ thống kết cấu dọc: - Ưu điểm: trọng lượng nhẹ kết cấu ngang, chịu độ bền dọc - Nhược điểm: thi công phức tạp so với hệ thống kết cấu ngang - Ví dụ: tàu có chiều dài lớn nhứ: tàu dầu, tàu chở hàng, container * Hệ thống kết cấu liên hợp: - Ưu điểm: kết hợp hai hệ thống kết cấu ngang dọc, chịu độ bền ngang dọc - Nhược điểm: chịu ảnh hưởng lực cục bộ: vị trí máy, chi phí cao - Ví dụ: tàu dầu, tàu chở hàng cỡ trung lớn * Hệ thống kết cấu hỗn hợp: - Ưu điểm: tối ưu hệ thống trên, phân bố không gian tàu, sử dụng nhiều để tối ưu kết cấu chi phí - Ví dụ: đa số tàu có chiều dài lớn như: tàu chở khách Kết cấu khung giàn * Khung giàn đáy - Chức điều kiện làm việc: + Chức năng: Tham gia đảm bảo độ bền chung, độ bền cục tàu Tạo vách đế cho khung giàn khác (giàn mạn, giàn dắt) Hình thành khơng gian bố trí hàng hóa + Điều kiện làm việc: Phức tạp, chịu tác động đồng thời nhiều loại tải trọng khác như: áp lực nước đẩy lên áp lực hàng rắn, hàng lỏng khoang trọng lượng trang thiết bị máy móc tàu phản lực xuất ụ kê đưa tàu lên đà lực tác dụng tải trọng boong đà ngang truyền xuống lực động thiết bị gây ra, va đập với sóng * Đặc điểm chi tiết kết cấu: Đáy đôi Đáy đơn sóng chính: chạy dọc tàu, chức năng: tham gia đảm bảo độ bền tàu - Qui cách sóng chính: + đơi: FB750x12 + đơn: T 250 x 12 150 x 10 - sóng dọc đáy: + chức năng: đảm bảo độ bền tàu + Qui cách: 10 - đà ngang đáy: đặc, đặc kín nước, hở * Khung giàn mạn - Chức điều kiện làm việc: + Chức năng: Tham gia đảm bảo độ bền chung, độ bền cục tàu với tư cách mép tương đương Làm vách đế cho khung giàn boong Chức làm kín nước, dùng để phân khoang bố trí hàng hóa + Điều kiện làm việc: Chịu áp lực khung giàn boong tác dụng xuống Chịu áp lực hàng hóa khoang tác dụng lên Vì nằm bên ngồi nên chịu (lực acsimet đẩy lên) tàu, nửa nằm nước, nửa (khô), gia cố lớp sơn, lớp buệ dày - Đặc điểm kết cấu + Sườn: thường, khỏe, công xon + KD Mạn: Đơn: tôn 200 x 12 700 x 12 Kép: T 100 x 10 , T 200 x 12 - Đặc điểm liên kết: hàn liên kết + thành hàn với thành cánh * Khung giàn boong Chức đk làm việc: -Chức năng: tham gia đbảo độ bền dọc chung với tư cách mép tương đương Đbảo độ bền cục tác dụng tải trọng phân bố mặt hay tải tập trung trọng lượng hàng trang t/bị boong, áp lực nước tràn lên boong… Hình thành diện tích bố trí hh, trang tbị, phịng, nơi lại thao tác Làm vành đế điểm tựa vững cho khung dàn mạn khung dàn vách Đbao tính kín nước chống tràn nước vào khung nước tràn lên boong,… -Đk : Ứng suất pháp q trình uốn chung tồn tàu gây ra, thường đạt Gtri max Ứng suất uốn xuất tác động of tải trọng cục tác dụng lên boong trọng lượng hàng hóa, trang tbi, máy móc, áp lực tràn lên mặt boong,… Ứng suất xuất trình xoắn chung than tàu gây Ứng suất vành đế kết cấu khung giàn khác gây Đặc điểm kết cấu: - xà ngang boong T, L - sóng dọc boong - xà ngang boong cụt *Khung giàn mũi: - Chức năng: chịu sóng gió va chạm - Đk làm việc: phức tạp kết cấu liên hợp, khu vực mũi ln có vách chống va để hấp thụ lực *Khung giàn đuôi: điều kiện phức tạp ( chân vịt tác động lên khu vục dọc gây ăn mịn, làm gãy rụng cứng vững làm sóng vách chóng va