Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ, chương 5 ppt

18 415 0
Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ, chương 5 ppt

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chương 5: Khoảng sườn Khoảng sườn của tàu phân tích là 380mm. Theo quy phạm yêu c ầu khoảng sườn (khoảng cách giữa hai tâm của hai tiết diện thanh sườn kề nhau) không được lớn hơn trị số tính theo công thức sau đây: a = L + 20 (cm) Trong đó: L là chiều dài tàu tính theo mét. Ở vùng buồng máy và ở vùng có miệng lỗ khoét có chiều dài bằng và lớn hơn 5m thì khoảng sườn không được vượt quá: 0,9(L+20), cm Đối với sườn xiên, khoảng cách sườn được xác định như sau: i) Ở độ cao của bong trên : a = L + 20 (cm) ii) Ở độ cao của đường đáy tàu: a = 2(L + 20)/3 (cm)  a = 16.2+ 20 = 32.2 cm < 38 cm Như vậy khoảng sườn của tàu này lớn hơn theo yêu cầu của quy phạm nhưng trong thực tế tàu vẫn hoạt động tốt, có lẽ tàu này có các k ết cấu khác như đà ngang đáy hay sống chính lớn hơn chăng ? ta tiến hành phân tích xem?  Ky chính: Theo yêu cầu Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ TCVN-7111: Sống đáy dưới phải là sống liền. nếu không thể làm sống liền thì có thể dùng sống đáy nối đôi và mối nối các đoạn sống phải là mối nối gài. Hình 2.6 Diện tích tiết diện sống đáy dưới không được nhỏ hơn trị số cho trong bảng (bảng 2.3) Bảng 2.3 Diện tích tiết diện các cơ cấu Diện tích cơ cấu tính bằng cm 2 L,m Sống đáy dưới Sóng đáy trên T ổng diện tích Sống mũi-đuôi Thanh kề sống đuôi L  18 342 210 552 342 196 18  L  20 400 341 741 400 256 Mối nối sống đáy dưới không được đặt ở dưới bệ máy, ở vị trí vách ngang hoặc ở mặt cắt đầu miệng khoang, khoảng cách tối thiểu từ mối nối đến các vị trí nêu trên tối thiểu phải bằng 3 khoảng sườn. Ky chính tàu phân tích có kích thước (240x240)mm, (trường hợp này thuộc L  18m ) nên diện tích không được nhỏ hơn 342 cm 2 . Như vậy ky chính có diện tích là 576cm 2 đáp ứng yêu cầu quy h/4 C C h/10 h/4 h l phạm nhưng nó lớn hơn rất nhiều, có phải nó đã dư bền? tuy nhiên tàu không có s ống dọc đáy, sống chính lúc này chịu toàn bộ lực uốn dọc. Mà theo yêu cầu của quy phạm đối với sống chính trong trường hợp t àu có sống trên đáy, nên lúc này ta phải so sánh với tàu vừa có ky chính và vừa có sống trên đáy. Xét về quy trình chế tạo: thì tàu chỉ có 1 sống chính sẽ dễ chế tạo hơn giảm được thời gian thi công. Xét về chi phí vật liệu: đối với tàu có sống trên đáy, quy phạm yêu cầu sống trên đáy có diện tích cắt ngang không nhỏ hơn 210cm 2 , như vậy diện tích tổng hợp của sống chính và sống trên đáy không được nhỏ hơn ( 762cm 2 ), trong khi đó chiều dài sống trên đáy và sống chính xem như bằng nhau, nên ky chính như tàu đã làm tiết kiệm được rất nhiều vật liệu. Xét về độ bền: tàu vừa có sống chính vừa có sống trên đáy tạo nên kết cấu khung giàn vững chắc hơn. Tuy nhiên, tàu có quy cách như trên vẫn hoạt động tốt, không bị phá hủy ( kiểm chứng qua thực tế ). * So sánh với các tàu có cùng kích thước, cùng khoảng cách sườn thì tàu này ky chính tương đối nhỏ hơn, mà tàu này vẫn hoạt động tốt. Có nghĩa tàu này tích lũy được kinh nghiệm từ những con tàu trước nên có tính ưu việt hơn. Chi tiết Tàu phân tích Tàu so sánh (1) Tàu so sánh (2) Tàu so sánh (3) Ky chính 240x240 250x250 240x245 245x255 Vậy tàu có ky chính như vậy là hợp lý và có nhiều ưu điểm.  Sống dọc hông (Trong dân gian gọi là long cốt phụ) Tàu có 2 long c ốt phụ nằm ở 2 mút đà (80x240)mm. Theo quy phạm Chiều dày thanh dọc hông không được nhỏ hơn giá trị số cho trong (bảng 2.4) (không được nhỏ hơn 4.5cm ) như vậy long cốt phụ đáp ứng được y êu cầu. Bảng 2.4 Quy cách thanh dọc đáy, hông, mạn L,m Diện tích thanh dọc đáy cm 2 Chiều dày thanh d ọc hông cm Di ện tích thanh dọc mạn cm 2 L  18 110 4.5 - 18  L  20 145 5.5 150 * Dù ky chính và long cốt phụ có kích thước lớn hơn rất nhiều so với Quy phạm. Tuy nhiên tàu này không có sống dọc đáy, nên thay b ằng sử dụng sống dọc đáy ta tăng kích thước của ky chính và long c ốt phụ nó vẫn đảm bảo được độ bền (nhiều con tàu như vậy vẫn hoạt động tốt). Như vậy cách thay thế này là một bước ngoặt nó có nhiều ưu điểm: tiết kiệm vật liệu, giảm nhẹ công việc trong khi đóng.  Sống đuôi của tàu có quy cách (80x250)mm, có độn trục bố trí giữa sống chính và ky chính đỡ lấy vòm đuôi, theo yêu cầu quy phạm thì: Diện tích tiết diện ngang của sống đuôi không được nhỏ hơn giá trị số cho trong bảng 2.3 Ở vùng lỗ luồn trục chân vịt, diện tích tiết diện mỗi nửa sống đuôi không được nhỏ hơn 3/5 diện tích tiết diện sống đuôi theo quy định ( theo bảng 2.3) chiều dày mỗi nửa sống đuôi ít nhất phải bằng 1/2 chiều dày sống đuôi xác định theo bảng 2.3 Như vậy sống đuôi có diện tích tiết diện ngang là (8x25=200cm 2 ) nhỏ hơn yêu cầu quy phạm rất nhiều (342cm 2 ). Nhưng trong thực tế sống đuôi vẫn hoạt động tốt và không bị hỏng hóc do đó theo kinh nghiệm th ì kết cấu này tiết kiệm vật liệu rất nhiều.  Sống mũi: Sống mũi là kết cấu chịu sự va đập rất lớn của sóng gió, rạng đá, cầu tàu. Sống mũi của tàu nghiêng 15 0 so với mặt phẳng đứng (theo kinh nghiệm thì độ nghiêng của sỏ mũi so với mặt phẳng ngang là 1.3m), sống mũi có độ nghiêng như vậy có dáng khỏe, cắt sóng tốt và khả năng quay trở tốt, tránh va đập sóng. N ếu trường hợp sống mũi có độ nghiêng lớn hơn thì nó cắt sóng rất tốt, quay trở dễ dàng nhưng sống mũi dài hơn, kết cấu mũi sẽ ít bền muốn đủ độ bền cần gia cường nhiều dẫn đến tốn vật liệu. Trường hợp sống mũi có độ nghi êng thấp thì kết cấu mũi rất chắc chắn, nhưng cắt sóng không tốt, quay trở kém. Vậy góc nghiêng thế là hợp lý và góc nghiêng này có thể nâng lên một vài độ cũng không ảnh hưởng nhiều. Sống mũi tàu có quy cách dài 5m tiết diện ngang phần trên (400x400), và nh ỏ dần đến khớp nối với sống chính chỉ còn 240x240mm. Theo yêu c ầu quy phạm: Sống mũi phải là thanh liền, chỉ ở phần thằng nối với sống đáy mới được ghép nối ghép hai Mối nối sống chính với sống đáy phải là mối nối gài và được táp hai miếng thép ở hai bên, miếng táp này phải có độ bền tương đương với độ bền của cơ cấu gỗ tại tiết diện được nối Diện tích tiết diện ngang của sống mũi không được nhỏ hơn giá trị số cho trong bảng 2.3 Trong thực tế tại Bình Định có một số tàu trong mối nối sống mũi có dùng tấm thép táp hai bên, nhưng một số tàu lại không. Có nghĩa là một số tàu đã bị hỏng tại vị trí này nên mọi người rút kinh nghiệm, cho nên theo tôi cần sử dụng quy cách này theo quy phạm sẽ đảm bảo độ an toàn hơn. Như vậy theo y êu cầu quy phạm thì kết cấu này thừa bền chúng ta có thể giảm bớt tiết diện của sống mũi. Nếu so sánh theo quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển TCVN 6718 : 2000 tiết diện sống mũi vẫn thừa bền Bảng 2.5 Quy cách sống mũi Chiều dài Chiều rộng, chiều cao của Chiều rộng, chiều cao tàu L (m) tiết diện chân sống mũi (mm) c ủa tiết diện đỉnh sống mũi (mm) 12 125 105 14 140 115 16 160 125 18 175 140 20 195 150 22 210 160 * So sánh với một số tàu câu khác có cùng kích thước: hầu hết các tàu được đóng tại B ình Định đều có kích thước sống mũi rất lớn chúng thừa bền rất nhiều, nên khi thiết kế cần giảm kích thước này xu ống.  Sườn(Cong gian) khu vực mũi (80x180), khu vực sau(80x160), khoảng cách sườn 380mm. Theo quy phạm khoảng sườn (khoảng cách giữa hai tâm của hai tiết diện thanh sườn kề nhau) không được lớn hơn trị số tính theo công t hức sau đây: a = L + 20 (cm) Trong đó: L là chiều dài tàu tính theo mét. Di ện tích tiết diện ngang của sườn đơn và của 1 trong 2 thanh sườn kép phải không nhỏ hơn trị số cho trong bảng 2.6 phụ thuộc vào trị số : L=D+B/2 Bảng 2.6 Diện tích mặt cắt vuông của sườn Diện tích mặt cắt tính bằng cm 2 l=D+B/2 Diện tích một sườn đơn Diện tích mỗi sườn kép m Mặt cắt 1 Mặt cắt 2 Mặt cắt 3 Mặt cắt 1 Mặt cắt 2 Mặt cắt 3 l<3,5 56 81 100 30 49 64 3,5  l < 4,0 72 100 121 42 64 81 4,0  l < 4,5 90 121 169 56 81 110 4,5  l < 5,0 121 169 210 72 110 132 5,0  l < 5,5 144 210 272 90 132 169 5,5  l < 6,0 169 272 342 100 169 225 6,0  l < 6,5 210 342 420 121 210 240 6,5  l < 7,0 256 420 506 156 240 324 7,0  l < 7,5 306 406 625 182 289 380 l  7,5 342 625 729 169 324 441 Nếu qui cách sườn không nhỏ hơn trị số cho trong bảng 2.6 và th ỏa mãn điều kiện dưới đây, thì có thể tăng khoảng cách sườn lên tr ị số không lớn hơn 1,25 lần trị số a qui định ở -2 nói trên : Trong đó 0 0 . . b h b h a S  b chiều rộng thực của tiết diện sườn (đo theo phương dọc tàu) h chi ều cao lựa chọn của tiết diện sườn ( đo theo phương ngang tàu) S kho ảng cách sườn thưc tế của các sườn đang xét b o, h o, a-là chiều rộng, chiều cao tiết diện sườn và khoảng sườn theo quy định khoảng sườn ván mạn Hình 2.7 Ta có : a = L + 20 (cm) =17.20+20=37.20(cm)<38cm L=D+B/2=2.3+4.7/2=4.65 Tra bảng 2.6 trong quy phạm thì tiết diện sườn không được nhỏ hơn 169cm 2 . Trong khi đó tàu chúng ta có quy cách (8x16=128cm 2 ) nhỏ hơn quy phạm rất nhiều và kết cấu này vẫn đủ bền kết cấu này có ưu điểm tiết kiệm vật liệu. Chi tiết Tàu phân tích Tàu so sánh (1) Tàu so sánh (2) Tàu so sánh (3) Cong gian 80x160 80x160 80x170 80x180 s h b *So sánh với các kết cấu tàu tại Bình Định khác thì kết cấu cong gian tàu này có kích thước  kết cấu khác, nên có thể nói tàu này có ưu điểm. 1- Các đoạn sườn 2- Đoạn gỗ ghép Hình 2.8: Mối nối táp sườn đơn  Đà ngang đáy: tại giữa tàu (80x200), tại đà máy trở về lái và khu v ực mũi (80x250)mm và tăng dần kích thước chiều cao. Vì tại buồng máy có sự chấn động mạnh của máy chính còn khu vực mũi tàu có sự va đập mạnh của sóng gió. Trong quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ TCVN-7111:2002 không quy định nên ta so sánh theo quy ph ạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ TCVN-6718:2000, kích thước tiết diện đà ngang đáy : Bảng 2.7 Quy cách đà ngang đáy >4h h 1 2 [...]... rộng (mm) 2,1 95 45 2,4 1 15 55 2,7 1 35 62 3 155 70 Theo quy phạm yêu cầu đối với tàu có chiều cao mạn ( 2,3m ) là 55 x115mm Nhưng tàu hiện tại lại có quy cách rất lớn so với quy phạm vậy nó đã thừa bền chúng ta cần thay đổi kích thước này, tuy nhiên do tàu không có sống đáy trên, để đảm bảo về độ bền ta nên thay đổi vừa phải Chi tiết ngang Tàu so sánh Tàu so sánh Tàu so sánh tích Đà Tàu phân (1) (2) (3)... khoang và xà ngang đầu miệng khoang Diện tích mặt cắt tính bằng cm2 B, m Xà ngang boong và Xà ngang B, m đầu thanh dọc mép miệng miệng khoang khoang Xà ngang Xà ngang boong và đầu thanh dọc miệng mép miệng khoang khoang B  3 ,5 110 272 6,0  B < 6 ,5 289 729 3 ,5  B < 4,0 132 324 6 ,5  B < 7,0 342 870 4,0  B < 156 400 7,0  B < 400 1024 4 ,5 7 ,5 4 ,5  B < 5, 0 182 462 7 ,5  B < 8,0 462 1 156 5, 0  B < 5, 5... 2.10 Tàu phân tích có chiều dài < 20m, do đó ta lấy trị số nhỏ nhất theo yêu cầu là lớn hơn 4.5cm Như vậy tàu chúng ta đóng có kích thước là: đáy dưới 5. 0cm , ván mạn 4.5cm là phù hợp Bảng 2.9 Kích thước ván vỏ Kích thước ván tính bằng cm Tên gọi Chiều dài tàu ( L,m ) 20  L . 9 ,5 bVán đáy và mạn h 4 ,5 5 ,5 5 ,5 6,0 bVán đai hông h 6,0 5, 5 6 ,5 7 ,5 bVán đai mạn h 4 ,5 5 ,5 6 ,5 7 ,5 b 30 33 36 39Ván mép m ạn h 6,0 6 ,5 7,0 7 ,5 bVán viền boong h 4 ,5 5,0 5, 5 6,0  Ván boong:. đáy 80x220 80x200 90x190 95x190 *So sánh kết cấu này với kết cấu các tàu khác thì: kết cấu các tàu khác c ũng lớn hơn so với quy phạm, như vậy nhìn chung kết cấu đà ngan g đáy được đóng tại Bình. ưu việt hơn. Chi tiết Tàu phân tích Tàu so sánh (1) Tàu so sánh (2) Tàu so sánh (3) Ky chính 240x240 250 x 250 240x2 45 245x 255 Vậy tàu có ky chính như vậy là hợp lý và có nhiều ưu điểm.  Sống

Ngày đăng: 07/07/2014, 18:21

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan