thiết kế kỹ thuật kết cấu phần khoang hàng và phần mũi tàu chở hàng rời 13.500 dwt hoạt động ở vùng biển không hạn chế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY HOÀNG VĂN THỌ THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾT CẤU PHẦN KHOANG HÀNG VÀ PHẦN MŨI TÀU CHỞ HÀNG RỜI 13.500 DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY



HOÀNG VĂN THỌ

THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾT CẤU PHẦN KHOANG HÀNG VÀ PHẦN MŨI TÀU CHỞ HÀNG RỜI 13.500 DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG BIỂN KHÔNG HẠN CHẾ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: ĐÓNG TÀU THỦY

Nha Trang, 2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY



HOÀNG VĂN THỌ

THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾT CẤU PHẦN KHOANG HÀNG VÀ PHẦN MŨI TÀU CHỞ HÀNG RỜI 13.500 DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG BIỂN KHÔNG HẠN CHẾ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: ĐÓNG TÀU THỦY

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S HUỲNH VĂN NHU

Nha Trang, 2008

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 3

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 3

1.1.1 Thực trạng ngành tàu biển nước ta hiện nay 3

1.1.2 Công tác thiết kế tàu trong nước 3

1.2 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI 4

1.3 GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ T ÀI 5

1.3.1 Nội dung đề tài 5

1.3.2 Phương pháp tính toán thi ết kế 5

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG 7

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU THIẾT KẾ 7

2.1.1 Các thông số chính của tàu thiết kế 7

2.1.2 Đặc điểm của tàu thiết kế 7

2.1.3 Quy phạm áp dụng 7

2.2 YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ BỐ TRÍ CHUNG 7

2.3 TÍNH TOÁN PHÂN KHOANG VÀ B Ố TRÍ CÁC KHOANG, KÉT 8

2.3.1 Lựa chọn hệ thống kết cấu 8

2.3.2 Tính toán khoảng sườn và các khoang, két 10

2.3.2.1 Khoảng sườn 10

2.3.2.2 Tính toán các vách kín nư ớc 10

2.3.2.3 Tính toán các két nhiên li ệu 11

2.3.3 Phân chia khoang theo chi ều dài tàu 13

2.3.3.1 Khoang mũi 13

2.3.3.2 Khoang hàng 13

2.3.3.3 Khoang máy 15

2.3.3.4 Khoang đuôi 16

2.3.4 Phân chia khoang theo chi ều rộng tàu 17

2.3.5 Phân chia khoang theo chiều cao tàu 17

2.3.6 Bố trí chung phần thượng tầng 19

2.3.6.1 Bố trí thượng tầng mũi 20

2.3.6.2 Bố trí thượng tầng lái 21

2.3.6.3 Bố trí thượng tầng lầu lái 22

2.4 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 24

2.4.1 Thiết bị neo 25

2.4.2 Thiết bị cẩu hàng 26

2.4.3 Thiết bị cứu sinh 28

2.4.4 Lan can và cầu thang 29

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN KHOANG HÀNG VÀ MŨI TÀU 30

3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KẾT CẤU 30

3.2 KẾT CẤU PHẦN KHOANG HÀNG VÀ MŨI TÀU 30

3.2.1 Kết cấu phần đáy tàu 30

3.2.1.1 Vị trí các kết cấu 31

3.2.1.2 Tôn bao đáy tàu 32

3.2.1.3 Hông tàu phần dưới đáy 33

3.2.1.4 Tính toán kết cấu 35

3.2.2 Kết cấu phần mạn tàu 43

3.2.2.1 Vị trí các kết cấu 44

3.2.2.2 Tính toán tôn bao 44

3.2.2.3 Tính toán kết cấu 45

3.2.3 Kết cấu phần boong tàu 73

3.2.3.1 Vị trí của các kết cấu 74

3.2.3.2 Tải trọng boong h 74

3.2.3.3 Chiều dầy của tôn boong 75

3.2.3.4 Xà dọc boong 76

3.2.3.5 Sống dọc boong 79

3.2.3.6 Xà ngang boong 83

3.2.3.7 Sống ngang boong 84

3.2.4 Kết cấu phần vách tàu 85

3.2.4.1 Vách sóng 85

3.2.4.2 Vách ngăn cách khoang hàng và két d ằn mũi tàu 88

3.2.4.3 Vách mũi ngăn cách két dằn v à khoang mũi 92

3.2.4.4 Vách ch ống va 93

3.2.4.5 Vách chống va dọc tâm tàu 96

3.2.5 Kết cấu phần mũi tàu 98

3.2.5.1 Sống mũi tấm 98

3.2.5.2 Gia cường chống va trước vách chống va 98

3.2.6 Kết cấu phần thành miệng khoang hàng và nắp khoang hàng… 100

3.2.6.1.Thành miệng khoang 100

3.2.6.2 Nắp khoang hàng … 100

3.2.7 Mã gia cường … 104

CHƯƠNG 4 THẢO LUẬN KẾT QUẢ V À KIẾN NGHỊ 107

4.1 Thảo luận kết quả 107

4.2 Kiến nghị 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

LỜI NÓI ĐẦU

Với tốc độ phát triển về mọi mặt nh ư ngày nay thì phương tiện giao thôngđóng vai trò cực kỳ quan trọng Chính v ì vậy mà các phương tiện đường bộ, hàngkhông và đường thủy ngày càng phát triển Đặc biệt là ngành tàu thủy trong nhữngnăm gần đây phát triển rất mạnh Rất an to àn và rất hiệu quả vì cước vận chuyểnthấp hơn rất nhiều so với các phương tiện giao thông khác và nó còn có thể đi nhiềunơi trên thế giới - nơi mà một số phương tiện khác khó có thể đến đ ược…

Trong tương lai, Việt Nam sẽ trở thành cường quốc về đóng tàu Tuy nhiên,thực tế hiện nay chúng ta đang phát tri ển mạnh về số lượng song chất lượng vẫnchưa cao Các thiết kế kỹ thuật chủ yếu mua từ n ước ngoài, chỉ một số ít tàu nhỏđược thiết kế tại Việt Nam Chính v ì vậy để làm tốt công tác thiết kế sau n ày, gópphần vào việc hoàn thiện những con tàu trong tương lai th ì việc đọc, hiểu quy phạm

và thiết kế ra được những con tàu có khả năng hoạt động trong v ùng biển rộngmang thương hiệu Việt Nam là rất quan trọng và thiết thực

Qua tìm hiểu và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Huỳnh Văn Nhu

em đã thực hiện xong đề tài: “Thiết kế kỹ thuật kết cấu phần khoang h àng và

phần mũi tàu chở hàng rời 13.500 DWT hoạt động ở c ùng biển không hạn chế”

với bốn chương có nội dung như sau:

Chương I : Đặt vấn đề

Chương II : Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung

Chương III : Thiết kế kỹ thuật phần khoang h àng và mũi tàu

Chương IV : Thảo luận kết quả và kiến nghị

Đồ án đưa ra và tính toán các k ết cấu thuộc phần khoang h àng và phần mũicủa tàu chở hàng rời Song do thời gian không nhiều v à còn ít kinh nghiệm thực tếnên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận đ ược sự đónggóp từ các thầy và các bạn để đồ án của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo v à các bạn đã động viên,giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài Đặc biệt em xin chân th ành cảm ơn thầy

Th.S Huỳnh Văn Nhu đã hướng dẫn em rất tận tình trong thời gian thực hiện đề tài.

Nha Trang, ngày 20 tháng 11 năm 200 8

Sinh viên th ực hiện

Hoàng Văn Th ọ

Chương 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1 Thực trạng ngành tàu biển nước ta hiện nay

Việt Nam là quốc gia có đường biển kéo dài từ Bắc chí Nam, là một trongnhững đầu mối giao thông đ ường biển quan trọng của thế giới, với nhiều vịnh kíngió và cảng nước sâu… Đó là những điều kiện khá thuận tiện để phát triển ng ànhcông nghiệp tàu thủy

Hiện nay nước ta đang có một số l ượng rất lớn các nhà máy đóng tàu lớn nhỏtrải dài trên khắp cả nước, nguồn nhân lực dồi d ào với trình độ tay nghề ngày càngđược nâng cao và trang thiết bị phục vụ sản xuất đóng mới ng ày càng hiện đại Mớiđây, Tập đoàn Công nghiệp Tàu thủy Việt Nam đã bàn giao hai con tàu tr ọng tải53.000(tấn) đầu tiên cho tập đoàn Graig Investment(Vương qu ốc Anh) và hàng loạtcác tàu nội địa 12.500(tấn), 15.000(tấn) v à rất nhiều dự án lớn kéo d ài tới năm

2012 Hơn nữa, nước ta mới gia nhập một sân ch ơi kinh tế mới WTO nên càngnhiều cơ hội phát triển hơn cho ngành tàu Các doanh nghi ệp, tập đoàn lớn về ngànhtàu biển đang có những dự án rất lớn đầu t ư trên lãnh thổ nước ta như HYUNDAI –VINASHIN của Hàn Quốc, các công ty của Nhật…

Đặc biệt là nhà nước cũng có rất nhiều quan tâm tập trung nhiều vốn đầu t ưxây dựng nhà máy và có chiến lược đào tạo nguồn nhân lực cho ng ành đóng tàu Vìvậy Việt Nam sẽ sớm trở th ành một trong số các quốc gia hàng đầu về tàu biển

1.1.2 Công tác thiết kế tàu trong nước

Nước ta đang có tiềm năng v à sự đầu tư khá lớn về ngành tàu biển, bằngchứng là gần đây chúng ta đã liên tục nhận được hợp đồng những con t àu chở hàng

cỡ lớn như 13 tàu chở hàng vỏ đôi 53.000 DWT tại Hải Ph òng và Quảng Ninh, tàuchở dầu 104.000 DWT tại Dung Quất v à rất nhiều tàu có tải trọng nằm trongkhoảng 1000 ÷ 10.000 DWT với nhiều loại h ình tàu khác nhau tại các nhà máytrong cả nước

Hiện nay chúng ta đã có Viện Khoa học Công nghệ Tàu thủy và trên 10 đơn

vị tham gia thiết kế tập trung chủ yếu ở miền Bắc Trung b ình mỗi tháng có 7 thiết

kế đóng mới, 6 thiết kế nâng cấp hoán cải, 4 thiết kế sửa chữa Tuy nhi ên việc xâydựng tư cách pháp nhân cho t ừng loại tàu được thiết kế thì lĩnh vực này còn bị thảnổi Một số đơn vị thiết kế không được thiết kế tàu lớn nhưng vẫn làm nên họ đãlung túng trong việc xử lý do đó đã xảy ra hiện tượng sao chép một cách bất cẩn t àukhác Còn lại phần lớn các phòng thiết kế của các công ty chỉ thiết kế phần côngnghệ, xây dựng các bản vẽ tách các chi tiết kết cấu (bản vẽ thi công ) từ bản vẽ kỹthuật Các thiết kế kỹ thuật của t àu lớn chủ yếu được mua từ nước ngoài về.

Một phần số lượng các kỹ sư ra trường chưa đủ để đáp ứng với nhu cầu thực

tế Chính vì vậy việc thiết kế toàn bộ các giai đoạn của một con t àu ở nước ta còngặp rất nhiều khó khăn Ng ành giáo dục chưa có chủ chương đầu tư mạnh chongành tàu chính vì vậy việc đảm bảo về mặt nhân lực cũng nh ư vật lực là chưa đảmbảo

Một vấn đề dễ nhận thấy trong ng ành tàu biển là công tác đóng mới củanước ta mới phát triển trong những năm gần đây chính v ì vậy chúng ta cũng chưa

có đủ khả năng phát triển to àn diện

Với xu hướng phát triển như ngày nay, ngành đóng tàu c ủa Việt Nam đangtừng bước chuyển mình phát triển mạnh mẽ với khả năng tự động hóa ng ày càngcao Với các phần mềm thiết kế chuy ên dụng trợ giúp cho công tác thiết kế, sản xuất

đã và đang đưa vào Việt Nam hàng loạt, vì vậy chúng ta có thể tin t ưởng rằng trongtương lai gần Việt Nam sẽ sánh ngang tầm với các quốc gia h àng đầu trong ngànhtàu biển trên thế giới

1.2 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI

Hiện nay nhu cầu nhu cầu vận chuyển các loại h àng hóa, thực phẩm, sảnphẩm dầu mỏ, quặng…xuy ên các quốc gia ngày càng lớn mạnh Việc không thểthiếu mà con người phải làm là công tác vận chuyển các loại hàng hóa này sao cho

an toàn và thu lại lợi nhuận lớn nhất Do đó t àu thủy là sự lựa chọn hàng đầu của

họ Bởi lẽ chỉ có tàu thủy mới có khả năng vận chuyển một khối l ượng lớn hàng hóa

và vận chuyển với tuyến đường xuyên các quốc gia an toàn với chi phí không lớn.Chính vì vậy việc thiết kế các loại t àu chở hàng đáp ứng nhu cầu thực tế là việc làmrất quan trọng, thiết thực v à triển vọng

Nước ta đang đứng trước nhiều khó khăn thử thách về kinh tế song về tiềmnăng phát triển ngành công nghiệp tàu thủy là rất mạnh, có thiềm năng thu hút đ ượcnhiều vốn đầu tư nước ngoài Công tác thiết kế vô cùng quan trọng trong tiến trìnhhoàn thành một con tàu do đó chi phí bỏ ra cho công tác thiết kế không nhỏ Tuynhiên các thiết kế kỹ thuật chủ yếu đ ược mua từ nước ngoài Vì vậy yêu cầu, tháchthức và cơ hội cho các sinh viên ngành tàu là rất lớn và để củng cố, rèn luyện, nângcao kiến thức chuyên môn, tìm hiểu thêm về công tác thiết kế, đọc hiểu quy phạmcũng như sử dụng thành thạo phần mềm phục vụ thiết kế, phần n ào đó giúp emchuẩn bị kỹ càng hơn cho công việc trong tương lai Đó chính là l ý do mà em lựachọn đề tài này.

1.3 GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ T ÀI

1.3.1 Nội dung đề tài: “ Thiết kế kỹ thuật kết cấu p hần khoang hàng và phần mũi

tàu chở hàng rời 13.500 DWT hoạt động ở v ùng biển không hạn chế ”

1.3.2 Phương pháp tính toán thi ết kế: Trong thực tế có thể tiến hành tính toán

kết cấu của tàu theo một trong các phương pháp như sau:

- Tính toán theo lý thuyết: Bằng cách này chúng ta có thể tính toán và đưa

ra kết cấu tàu tối ưu, bởi lẽ phương pháp này phải xét tới toàn bộ các yếu tố ảnhhưởng tới kết cấu thân t àu như: Việc bố trí trang thiết bị tr ên tàu, loại hàng hóa tàuchuyên chở, các tải trọng bên ngoài ảnh hưởng tới độ bền chung của t àu, điều kiệnmôi trường làm việc của tàu, vật liệu đóng tàu, thời gian làm việc của tàu…Bêncạnh đó để đưa ra được kích thước của các kết cấu phải mô h ình các khung dàn đểgiải các bài toán cơ học, sức bền kết cấu tàu chịu ảnh hưởng các yếu tố như trên Vìvậy việc tính toán là rất phức tạp và khó khăn

- Tính toán theo quy ph ạm: Đây là phương pháp được áp dụng rộng rãihiện nay vì quy phạm là cơ sở pháp lý và là chuẩn mực để các cơ quan liên quantính toán, kiểm tra, giám sát và thống nhất với nhau Hay nói khác đi quy phạmchính là các điều luật mà chúng ta phải làm theo Hơn nữa quy phạm còn tổng hợpnhững kinh nghiệm thiết kế của những ng ười đi trước vì vậy tính toán kết cấu theoquy phạm dễ dàng hơn và luôn đảm bảo độ bền Dựa trên cơ sở thông số cơ bản củatàu thiết kế và kết cấu của tàu mẫu việc tính toán theo quy phạm đ ơn giản hơn mà

không phải xét đến các yếu tố của tự nhi ên hay giải các bài toán cơ học, sức bềnphức tạp Theo các công thức trong quy phạm ta có th ể tính toán lập bảng tính kếtcấu và áp dụng cho nhiều tàu mà chỉ việc thay đổi một số thông số của t àu cần thiết

kế như chiều dài tàu L, chiều rộng tàu B, chiều cao mạn khô H, mớn n ước d…vàkết hợp tra bảng các thông số theo quy phạm , do đó có thể tăng năng suất thiết kếdưới sự trợ giúp của các phần mềm

Với thời gian không nhiều v à năng lực còn hạn chế nên trong phần này emlựa chọn phương pháp thiết kế kết cấu theo quy phạm để biết cách đọc, hiểu quyphạm, bản vẽ và học hỏi kinh nghiệm thiết kế

Chương 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ T ÀU THIẾT KẾ

2.1.1 Các thông số chính của tàu thiết kế: Kết cấu của tàu thiết kế được tính

toán dựa trên tàu mẫu gồm có các thông số nh ư sau:

Động cơ 7S35 – MC(Đan Mạch), công suất Ne = 5180( kW)

Suất tiêu hao nhiên liệu là : g = 178g/kWh

Kích thước bao của máy: L x B x H = 6,1 x 3,9 x 6,7(m)

Tốc độ V = 13.5 Hải lý/h

Vật liệu đóng tàu: Thép có ứng suất chảy  ch  235MPa (N/mm2)

2.1.2 Đặc điểm của tàu thiết kế

- Tàu chở hàng rời hoạt động trong vùng biển không hạn chế

- Yêu cầu của tàu là không gian chở hàng phải tận dụng tối đa thể tích của t àu

2.1.3 Quy phạm áp dụng

Tàu đựơc thiết kế theo [1]: Quy phạm phân cấp v à đóng tàu biển vỏ thépTCVN 6259 – 2A : 2003 cho tàu có chi ều dài lớn hơn 90m

2.2 YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BỐ TRÍ CHUNG

Bố trí chung toàn tàu ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng, tính h ànghải, tính kinh tế và góc độ thẩm mỹ của con t àu Nghĩa là việc bố trí chung toàn tàuluôn đảm bảo:

 Các yêu cầu về kỹ thuật

 Các chỉ tiêu về kinh tế

 Các yêu cầu về thẩm mỹ

Nói chung các nguyên t ắc cơ bản cần được xem xét trong quá tr ình thiết kế

bố trí chung là:

 Nâng cao hiệu suất sử dụng tàu

 Kết hợp chặt chẽ với y êu cầu về an toàn khi tàu vận hành, đảm bảo cho tàuluôn có trạng thái nổi an toàn trong các trường hợp có tải trọng khác nhau, có ổn

định cần thiết trong các tr ường hợp xảy ra khi khai thác, khi phân chia các vách cầnchú ý đến khả năng chống chìm và chống cháy của tàu.

 Đảm bảo an toàn và thuận tiện cho người làm việc trên tàu

 Thuận tiện cho việc chế tạo, bảo d ưỡng, sửa chữa và thay đổi thiết bị khicần

 Dung tích các khoang có đ ủ hay không

 Ảnh hưởng bố trí các khoang tới nghi êng dọc của tàu, nghiêng ngang vàchiều cao trọng tâm của t àu

Nhưng phải tuân theo các quy định đ ược nêu trong quy phạm:

 Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259 : 2003

 Quy phạm thiết bị nâng hàng tàu biển TCVN 6272 : 2003

 Quy phạm trang bị an toàn tàu biển TCVN 6278 : 2003

 Quy phạm hệ thống lầu lái TCVN 6280 : 2003

2.3 TÍNH TOÁN PHÂN KHOANG VÀ B Ố TRÍ CÁC KHOANG, KÉT

Việc phân chia các khoang tr ên tàu nhằm các mục đích sau:

- Cách ly các khoang hàng có công d ụng khác nhau: khoang h àng, khoangmáy, khoang nhiên liệu, khoang nước dằn, khoang nước ngọt…

- Đảm bảo độ bền ngang v à độ bền dọc của thân tàu

- Đảm bảo tính chống chìm của tàu

- Đề phòng nguy hiểm do cháy lan tràn trên tàu khi một khoang bị cháy

2.3.1 Lựa chọn hệ thống kết cấu

Việc lựa chọn hệ thống kết cấu t àu rất quan trọng nó ảnh h ưởng tới hiệu quảkinh tế kỹ thuật của con tàu sau này Việc lựa chọn này dựa trên nguyên tắc an toàn,thuận lợi trong sử dụng, thi công v à trọng lượng nhỏ nhất

Ta biết rằng tàu có chiều dài càng lớn thì mô men uốn dọc càng lớn, do đó

mô men uốn chung càng lớn Kết cấu phần boong v à đáy tàu có khoảng cách xanhất so với trục trung h òa nên khi tàu bị uốn thì khung dàn boong và đáy tàu chịuứng suất lớn nhất Bên cạnh đó kết cấu dàn mạn nằm gần trục trung h òa hơn nên nó

chủ yếu chịu ứng suất cục bộ v à ngoại lực do sóng tác động, t àu dễ bị móp ngang.Khu vực mũi và đuôi chủ yếu chịu ứng suất cục bộ.

Mặt khác ta nhận thấy hệ thống kết cấu dọc có ưu điểm là mô men quán tính

và mô đun chống uốn tàu lớn, tính ổn định tấm cao, giảm chiều dầy tôn vỏ v à dễ ápdụng việc tự động hóa kỹ thuật h àn…Hệ thống kết cấu ngang thì khả năng chịu uốnngang và chịu ứng suất cục bộ tốt h ơn, giảm nguy cơ móp ngang thân tàu, côngnghệ chế tạo đơn giản

Với những lí do trên ta có thể lựa chọn hệ thống kết cấu t àu thiết kế như sau: + Đối với khoang hàng:

- Dàn đáy, dàn boong đư ợc kết cấu theo hệ thống dọc

- Dàn mạn được kết cấu theo hệ thống ngang

- Vách ngang được kết cấu theo hệ thống frofin sóng h ình thang

+ Đối với khoang máy:

- Dàn đáy, dàn mạn được kết cấu theo hệ thống ngang

- Dàn boong được kết cấu theo hệ thống ngang

- Dàn vách được kết cấu theo hệ thống ngang gồm nẹp đứng, sống ngang v àsống đứng

+ Đối với khoang mũi, khoang lái:

- Dàn đáy, dàn mạn, boong kết cấu theo hệ thống ngang

- Dàn vách được kết cấu theo hệ thống ngang gồm nẹp đứng, sống nằm v àsống đứng

2.3.2 Tính toán khoảng sườn và các khoang, két

2.3.2.1 Khoảng sườn

 Theo 5.2.1.1[1]: Khoảng cách giữa các sườn vùng giữa tàu theo tiêuchuẩn:

a = 2L + 450 (2.1)Với L = 136.6(m), thay số ta có a = 723.2 (mm)

Chọn khoảng sườn thực tế cho tàu thiết kế ở vùng giữa tàu: a = 700 (mm)

 Theo 5.2.1.3[1]: Chọn khoảng sườn thực tế ở vị trí 0.2L kẻ từ đ ườngvuông góc mũi đến vách chống va, khoảng s ườn phải không lớn hơn 700 mm, chọn

2.3.2.2 Tính toán các vách kín nư ớc

Theo 11.1.4[1]: Đối với những tàu hàng thông thường phải có các váchkhoang đặt theo khoảng cách thích hợp sao cho tổng số vách kín n ước không nhỏhơn trị số cho trong bảng 2.1

2.3.2.3 Tính toán các két nhiên liệu: Việc bố trí các vị trí v à chiều cao các két

phải dựa trên cơ sở thể tích của két nhiên liệu mà máy móc, trang thiết bị yêu cầu.Dựa vào máy đã chọn có thể tính sơ bộ thể tích các két như sau:

Lượng dự trữ nhiên liệu cho tàu được xác định dựa vào lượng tiêu haonhiên liệu của máy chính, tầm hoạt động hay h ành trình lớn nhất của tàu và phải kểđến hệ số an toàn kdt trong trường hợp tàu gặp bão tố hoặc các khả năng bất lợitrong quá trình khai thác.

Chọn sơ bộ tầm hoạt động lớn nhất của t àu là 6000 hải lý Dựa vàocatalogue máy chính ta có đư ợc suất tiêu hao nhiên liệu của máy chính l à175g/kWh Tốc độ của tàu ở chế độ toàn tải là 13,5 hải lý/giờ Chọn hệ số an to àn

Gnl : Lượng dự trữ nhiên liệu của tàu (T)

kdt : hệ số an toàn của tàu kdt = 1.1

pnl : Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ chính pnl = 0.175 x 10-3(T/kW.h)

S : Tầm hoạt động lớn nhất của t àu S = 6000 hl

v : Tốc độ tàu trong trường hợp đầy tải v = 13.5hl/h

Pe : Công suất của máy chính Pe = 5180kW

Vậy Gnl = 1.1 x

5 13

6000

x 0.175 x 10-3 x 5180 = 443.17(T)

Lượng dự trữ dầu bôi trơn được xác định dựa theo phần trăm l ượng dự trữnhiên liệu Lượng dầu bôi trơn của động cơ diesel thường lấy trong khoảng từ 5 -6% lượng dự trữ nhiên liệu Ta chọn Gbt = 6%Gnl

Vậy lượng dự trữ dầu bôi trơn là:

Gbt = 6%Gnl = 0.06 x 443.17 = 26.6(T)Lượng nước dùng cho máy cũng được xác định theo phần trăm l ượng dự trữnhiên liệu và đối với động cơ diesel thường lấy trong khoảng 0.5 -2% lượng dự trữnhiên liệu Chọn lượng nước cho máy bằng 2% lượng dự trữ nhiên liệu

Gn = 2%Gnl = 0.02 x 443.17 = 8.86(T)

Xác định thể tích két chứa nhi ên liệu:

Tổng thể tích két dự trữ nhi ên liệu được xác định theo công thức sau:

V nl= k1k2

nl nL

G

 (m

3

) (2.4)Trong đó :

k1 : Hệ số tính đến sự choán chỗ của m ã gia cường, k1= (1.02-1.05)

17 443

= 484.32 (m3)

 Tổng thể tích két dự trữ dầu bôi tr ơn được xác định theo công thức sau:

V nl= k1k2

bt bt

G

 (m

3

) (2.5)Trong đó :

k1 : Hệ số tính đến sự choán chỗ của m ã gia cường, k1= (1,02-1,05)

6 26

= 31.654 (m3)

Tổng thể tích két nhiên liệu hằng ngày được xác định theo công thức sau:

 hng nl

V =

nl

e

nl P p

 t (m

3

) (2.6)Trong đó : t = (4 24)h: thời gian đảm bảo cho động c ơ hoạt động, chọn

t = 24h

 hng nl

V =

98 0

5180 10

175

0 x 3x

.24 = 22.2 (m3)

2.3.3 Phân chia khoang theo chi ều dài tàu

2.3.3.1 Khoang mũi

Khoang mũi không dùng chở hàng, khoang này thông thư ờng làm khoang dằn,khoang chứa nước ngọt, làm kho chứa dụng cụ, trên các tàu lớn khoang mũi cònđược dùng để sửa chữa nhỏ Ngoài ra khoang mũi còn có tác dụng chống va, đảmbảo cho mũi tàu sau khi va chạm không bị ảnh hưởng tới toàn tàu

Dựa theo đặc điểm của t àu thiết kế và khoảng sườn đã chọn thì chọn chiều dàikhoang mũi như sau:

 Khoang mũi: Từ trụ mũi đến s ườn 192 với chiều dài 7m, khoảng sườn a =

1

20 

 L

n (2.7) Với L =136.6(m) là chiều dài tàu

L = 136.6(m), tính toán ta có n = 5.83 (khoang)

Theo [4, tr.144, 145]: N ếu phải xét tới yêu cầu thỏa mãn một khoang chống chìm,

số khoang hàng được tính như sau :

H

Trong đó: + H = 11.2m: chiều cao tới boong vách

+ T = 8.45m: mớn nước chở đầy

Tính toán ta được : n = 5.07 (khoang)

* Như vậy, số khoang hàng được phân là 6 khoang, phù hợp với số vách kínnước đã chọn ở trên

Với những tính toán trên ta có thể bố trí các khoang nh ư sau :

 Khoang hàng 6: LKH6 = 16.8m, từ sườn 40 tới sườn 64, với khoảng sườn là

 Khoang hàng 1 : LKH1 = 16.6m, từ sườn 162 tới sườn 184 với khoảng s ườn

a = 700mm, và từ sườn 184 tới sườn 186 với khoảng s ườn a = 600mm

* Theo 11.1.6.2[1] thì vi ệc bố trí khoang này phù hợp vì chiều dài của cáckhoang không được vượt quá 30m

Chiều dài các khoang theo khoảng sườn

 Từ trụ lái đến sườn 10: Khoang lái

 Từ sườn 10 đến sườn 40: Khoang máy

 Từ sườn 40 đến sườn 64: Khoang hàng 6

 Từ sườn 64 đến sườn 88: Khoang hàng 5

 Từ sườn 88 đến sườn 112: Khoang hàng 4

 Từ sườn 112 đến sườn 137: Khoang hàng 3

 Từ sườn 137 đến sườn 162: Khoang hàng 2

 Từ sườn 162 đến sườn 186: Khoang hàng 1

 Từ sườn 186 đến sườn 192: Khoang chứa n ước dằn

 Từ sườn 192 đến sườn trụ mũi: Khoang mũi

2.3.3.3 Khoang máy

Trên tàu khoang máy đư ợc bố trí ở giữa tàu hoặc đuôi tàu Việc lựa chọn vịtrí khoang máy sẽ quyết định hình dáng của thân tàu và ảnh hưởng tới kết cấu củathân tàu

Đối với tàu thiết kế ta chọn vị trí buồng máy ở đuôi t àu Vì cách bố trí này cónhững ưu điểm sau:

 Rút ngắn chiều dài hệ trục, giảm bớt tổn hao công suất truyền qua hệ trục

 Không gian chở hàng rộng hơn khi để buồng máy ở giữa tàu

Tuy nhiên cách bố trí này cũng có những nhược điểm sau:

 Phải tăng dung tích dằn, đặc biệt l à dung tích dằn phía mũi, khó giải quyếthiện tượng nghiêng dọc quá lớn khi tàu chạy không có hàng

 Thao tác ra vào bến không thuận lợi

 Khả năng quan sát của thủy thủ bị hạn chế

Căn cứ vào máy đã chọn ( 7S35-MC, công suất 5180kw) ta có kích th ướcbao của máy, chiều dài hệ trục chân vịt theo động c ơ và các giá trị thống kê ta chọnchiều dài khoang máy LKM = 18(m), từ sườn 10 tới sườn 40, khoảng sườn a =600(mm) Và kích thước các két lần lượt là:

 Két nhiên liệu được đặt từ sườn 26 đến sườn 39 và được chia thành các két

 Các két nhiên liệu hằng ngày và két lắng được đặt bên mạn trái từ sườn 30đến sườn 39 giữa vách dọc 4000(mm), vách dọc cách đ ường dọc tâm 7150(mm) v àsàn buồng máy 8000(mm) lên tới boong chính

 Két dự trữ nhiên liệu nhẹ được đặt ở mạn phải từ sườn 30 đến sườn 39 giữavách dọc cách dọc tâm 7150, mạn phải v à sàn buồng máy 8000 lên tới boong chính

 Két dầu bôi trơn được đặt ở mạn phải từ s ườn 10 đến sườn 17 giữa váchdọc 4000 và sàn buồng máy 8000:

 Két lắng dầu bôi trơn của máy chính được đặt từ sườn 10 đến sườn 12, két

dự trữ dầu bôi trơn của máy chính được đặt từ sườn 12 đến sườn 14

 Két dự trữ dầu bôi trơn cho cụm động cơ diesel máy phát đư ợc đặt từ sườn

14 đến sườn 16 và két lắng được bố trí từ sườn 16 đến sườn 17

 Két nước thải sinh hoạt được đặt ở phía mạn trái từ s ườn 10 đến sườn 17giữa vách dọc 4000 và sàn buồng máy 8000

 Các két dầu tràn và két dầu rò rỉ được đặt ở bên dưới đáy đôi từ sườn 22đến sườn 40

 Két dầu cặn cũng được đặt dưới đáy đôi từ sườn 16 đến sườn 21

 Két xả dầu ống bao trục được đăt dưới hệ trục chân vịt d ưới đáy đôi từsườn 10 đến sườn 15

2.3.3.4 Khoang đuôi

Để đảm bảo điều kiện dung tích két dằn t àu ở phía lái ta chọn khoang đuôi

từ vách đuôi đến sườn 10, chiều dài 9,8m (đo trên boong chính) dùng làm két dằn,két nước ngọt, khoảng sườn a = 600mm

2.3.4 Phần chia khoang theo chiều rộng t àu

 Phần mũi tàu:

+ Từ vách kín nước phía mũi tới trụ mũi bố trí 2 th ùng xích neo cho 2 neokéo dài 2 khoảng sườn về phía mũi tàu Thùng xích neo phải đảm bảo kín nước vàđược gia cường chắc chắn Không gian c òn lại phía mũi để dằn tàu

+ Từ vách mũi tới vách chống va phân l àm 2 két dằn và 1 khoang cách li

Do đó có 2 vách ngăn kín nư ớc đều cách dọc tâm 2000(mm), từ s ườn 186 tới sườn192

+ Trong khoang mũi có bố trí vách chống va trùng vị trí dọc tâm tàu

 Phần thân ống: Hệ thống mạn kép, không có vách ngăn giữa dọc tâm t àu đểtăng thể tích chở hàng và kết cấu mạn phía trong có vai tr ò như những vách dọc

 Phần đuôi tàu: Khu vực buồng máy được chia thành hai vách dọc cách dọctâm 4000(mm) về hai mạn từ sườn 10 đến sườn 40 được sử dụng làm các két chứanhiên liệu, nước thải và xưởng cơ khí, kho phụ tùng.

2.3.5 Phân chia khoang theo chi ều cao tàu

a) Phần mũi tàu

Trong khoang mũi có bố trí 2 vách chống va, vách 1 có độ cao 3.4(m) kể từđường cơ bản, vách 2 bố trí cách đ ường cơ bản 8.4(m) trùng với vị trí của đáy kétđỉnh mạn và đáy két đỉnh mạn

Trong khoang dằn mũi ở hai bên két dằn cũng bố trí các vách chống va ởcùng độ cao với các vách trên

Theo 4.2.2[1]: Chiều cao đáy đôi hay chi ều cao tiết diện sống chính khôngnhỏ hơn B/16

B = 20.8(m) là chiều rộng của tàu, d0 = 20.8/16 = 1.3 m, chọn d0 = 1.4 m

b) Phần thân ống

Đáy đôi nằm cách đường cơ bản 1.4(m)

Để nâng cao khả năng chở h àng, dễ vệ sinh khoang hàng, nâng cao trọng tâmtàu, tăng độ bền dọc, độ bền cục bộ, chống xoắn t àu, tăng khả năng dằn tàu, tránh

xô dạt hàng hóa và dễ bốc xếp hàng em đã lựa chọn hệ thống kết cấu mạn kép v à cókét đỉnh mạn

+ Chiều cao két đỉnh mạn:

Hình 2.1: Hệ thống kết cấu có két đỉnh mạn

+ l là khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy tr ên tới mặt xà boong ở đỉnh sườn Với những sườn ở sau khoảng 0.25L kể từ mũi th ì l = 9.8(m) và cũng là chiều

cao tại vị trí các sườn từ 0.25L tới 0.15L tính từ mũi tàu

+ Như vậy e không được vượt quá 0.25l nghĩa là e ~ 0.25 x 9.8 ~ 2.45(m), chọn e = 2 (m).

+ h là khoảng cách từ mút dưới của l tới vị trí cao d + 0.038L’

d là chiều cao mớn nước, d = 8.45(m)

L’ là chiều dài thiết kế của tàu, L’ = 136.6(m)

Tính toán: h = 13.64(m)

Vậy: + Chiều cao của sống dọc mạn thấp nhất e’ = e + d0 = 2+1.4 = 3.4(m)

+ Chiều cao của két đỉnh mạn l’ = H – (l+d0)

Trong đó: - H = 11.2(m) là chiều cao mạn khô

- l lúc này có két đỉnh mạn nên l = 7(m)

Tính toán ta được chiều cao của két đỉnh mạn l’ = 2.8(m)

c) Trong khu vực buồng máy

Đáy đôi có chiều cao 1,7(m) kéo dài suốt buồng máy từ sườn 10 đến sườn

40 Để có đủ diện tích đặt các trang thiết bị trong buồng máy đ ược phân thành 2sàn: sàn 1 cách đường cơ bản 8m và sàn 2 cách đường cơ bản 5m kéo dài từ sườn

Theo bảng 2.2, bảng 2.3 quy định diện tích cho mỗi ng ười và buồng làm việctrên tàu viễn dương

Bảng 2.2: Diện tích cho mỗi người [4 Bảng 3-8, tr.156]

Tên gọi Trị số thấp

nhất

Trị số lớnnhất

Trị sốbình thườngThuyền trưởng(Chính trị viên) 7 20 9 ÷ 14

Nhân viên hàng hải, thợ máy (bậc cao) 8.5 16 9 ÷ 12Nhân viên hàng hải, thợ máy (bậc cao) 6.5 11 7.5 ÷ 9

Trị số lớnnhất

Trị sốbình thườngBuồng thuyền trưởng và chính trị viên 13 32.5 17 ÷ 22

Và theo [4, tr 162 ÷ 170] quy định về bố trí các buồng công cộng nh ư: Buồngtắm rửa, vệ sinh, buồng bệnh nhân, buồng y tế, buồng giặt v à sấy quần áo, nhà bếp,buồng ăn…và theo diện tích sẵn có của tàu thiết kế trên cơ sở đảm bảo rộng rãi,thoải mái và an toàn cho người và thủy thủ trên tàu, ta có thể bố trí phần thượngtầng như sau:

2.3.6.1 Bố trí thượng tầng mũi

Theo điều 16.1.1[1]: Tàu phải có tượng tầng mũi trừ trường hợp mạn khôđược Đăng Kiểm thừa nhận l à đủ.

Thượng tầng mũi được bố trí từ sườn 186 về phía mũi, có chiều cao 2.7(m)

và dốc lên phía mũi

Bên trong thượng tầng được bố trí buồng thủy lực, buồng s ơn và kho phục

vụ cho các hoạt động của t àu với các diện tích

 Buồng thủy lực có diện tích gần bằng 17,4 m2

 Buồng sơn có diện tích gần bằng 17,4 m2

 Kho mũi là phần diện tích trống còn lại ở vùng mũi tính từ sườn 192 và trừ

đi diện tích chiếm chỗ của 2 th ùng xích neo

 Thùng xích neo được bố trí từ dưới lên và có diện tích chiếm chỗ của mỗithùng là 2000 x 2000, kéo dài trong 2 kho ảng sườn từ sườn 192 đến 194 và được bốtrí sát 2 bên của mặt cắt dọc tâm

 Phía trên boong dâng đư ợc bố trí 2 tời neo ngay tr ước miệng hầm xích neophục vụ cho việc kéo neo v à vận hành hệ thống chằng buộc

Thượng tầng lái là kết cấu kín, được bố trí từ sườn 40 trở về lái, che kín phầnbuồng máy của tàu, chiều cao thượng tầng lái là 2,4 m Vách hông của thượng tầnglái là tấm mạn dâng cao và vách sau thượng tầng là vách đuôi tàu - phần kéo dài lênphía trên của vách đuôi tàu

 Từ vách đuôi tới sườn 4 là vị trí đặt các tời chằng buộc và cọc bích phục vụcho việc cập cảng và neo đậu của tàu

 Từ sườn 4 tới sườn 14:

+ Bên mạn trái(nhìn từ lái) là buồng dự phòng với diện tích 6000 x 3050(mm) + Kéo dài tới sườn 15 bên mạn phải(nhìn từ lái) của tàu là khu vực nhà bếpvới diện tích 6890 x 3050(mm)

+ Bên cạnh nhà bếp là buồng chuẩn bị thức ăn v à rửa chén bát có diện tích

3620 x 3050(mm) có c ửa thông với nhà bếp kéo dài từ khoảng sườn 15 tới sườn 21

+ Cạnh buồng rửa chén bát v à chuẩn bị thức ăn là buồng bếp trưởng với diệntích 4545 x 3050(mm) kéo dài t ừ sườn 21 tới sườn 28.

 Từ sườn 16 tới sườn 22 ở dọc tâm tàu là các kho thực phẩm với diện tích:

3600 x 2000(mm) với kho lương thực khô, bên cạch là kho cá và kho rau đư ợc bảoquản lạnh với diện tích mỗi kho là 1800 x 3200(mm)

 Từ sườn 15 tới sườn 23 phía bên mạn trái là buồng phục viên bố trí 2 người

1 phòng có diện tích 4200 x 3050(mm)

 Từ sườn 23 tới sườn 28:

+ Phía bên mạn trái là buồng vệ sinh chung có diện tích 3600 x 3050(mm) + Ở dọc tâm bố trí cầu thang l ên xuống và kho tạp vật thông suốt từ boongnâng lên đến boong D Các diện tích l à 3000 x 1800 (mm) đ ối với kho tạp vật và

3000 x 1600 (mm) đối với diện tích dành cho cầu thang

 Từ sườn 30 tới sườn 40:

+ Phía mạn trái là buồng thợ máy với diện tích 6000 x 2000(mm)

+ Tiếp theo 2 buồng thợ máy l à buồng máy phó với diện tích 6000 x2090(mm) cho mỗi buồng

+ Tại vị trí dọc tâm tàu là buồng ăn sỹ quan được bố trí với diện tích 6000 x4820(mm)

+ Sát bên buồng ăn sỹ quan ở phía mạn phải l à buồng ăn thuyền viên với diệntích 6000 x 5090(mm)

2.3.6.3 Bố trí thượng tầng lầu lái: Theo [3, tr.18]: Chiều cao mỗi lầu từ 2.3 ÷

2.5(m), chọn khoảng cách giữa các tầng l à 2.5(m)

Với chiều cao như vậy thì khoảng cách từ trụ mũi tới điểm nhìn thấy từ lầulái là 193.2(m) < 2L (L = 136.6 m) Theo 2.1.1[2] t ầm nhìn từ lầu lái phải nhìn rõtrong phạm vi không quá 2 lần chiều d ài tàu hoặc 500(m) lấy giá trị n ào nhỏ hơn, đểđảm bảo cho tầm nhìn của tàu khi cập cảng Như vậy chiều cao thượng tầng trênthỏa mãn Trên từng boong ta có thể bố trí nh ư sau:

a Ở boong chính

- Từ vách đuôi đến sườn 4 là vị trí của các khoang chứa n ước ngọt phục vụ ănuống và sinh hoạt

- Từ sườn 4 đến sườn 16 là vị trí của ống khói, buồng điều h òa và buồng điện

dự phòng

- Từ sườn 16 đến sườn 28 ở phía mạn trái t àu là phòng tắm và buồng vệ sinh.Mạn phải tàu là phòng thay đồ, phòng giặt và phòng sấy Dọc tâm tàu là phòng sửachữa dụng cụ và cầu thang lên xuống giữa các phòng

- Từ sườn 30 đến sườn 40 là các phòng CO2, trạm điều khiển máy v à buồngsơn

b Trên boong A

- Từ sườn 30 - 40 là vị trí của các buồng thủy thủ đ ược bố trí với các diệntích tương ứng là 6000 x 2950(mm) đối với buồng thủy thủ v à 6000 x 4200 đối vớibuồng thủy thủ trưởng

- Tại dọc tâm tàu từ sườn 16 - 22 được bố trí phòng tập thể dục để nâng caosức khỏe thuyền viên, diện tích 3600 x 5200(mm)

- Phía mạn trái tàu nhìn từ lái từ sườn 22 - 29 là buồng vệ sinh và tắm rửacho thuyền viên trong tầng có diện tích 3600 x 2960(mm)

- Cùng phía mạn trái từ sườn 16 - 22 là buồng của điện báo viên, diện tích

- Phía mạn trái tàu nhìn từ lái từ sườn 30 - 40 là buồng chủ tàu được trang

bị tiện nghi với buồng vệ sinh khép kín có diện tích 6000 x 5500(mm), với buồng

vệ sinh diện tích 2800 x 1525(mm)

- Dọc tâm tàu từ sườn 30 - 40 là vị trí của phòng họp có sức chứa 17 người

có diện tích 6000 x 4200(mm)

- Từ sườn 30 - 40 phía mạn phải là buồng máy trưởng với trang bị tiện nghi

có vệ sinh khép kín, diện tích 6000 x 5500(mm), với buồng vệ sinh diện tích 2800 x1525(mm)

- Cùng phía mạn trái từ sườn 25 - 30 là buồng vệ sinh dùng chung, cùng vịtrí này ở phía bên mạn phải cũng tương tự

- Mạn trái từ sườn 18 - 25 là buồng nhân viên hàng hải với diện tích 4400 x3050(mm)

- Cùng vị trí từ sườn 18 - 25 ở phía bên mạn phải là buồng của nhân viên

vô tuyến điện có cùng diện tích với buồng nhân vi ên hàng hải

d Trên boong C

- Từ sườn 30 - 40 phía trái là buồng thuyền trưởng có tiện nghi cao nhấtvới một không gian rộng r ãi và vệ sinh khép kín, đảm bảo cho điều kiện l àm việc tốtnhất cho người chỉ huy tối cao của con t àu, diện tích 6000 x 8700(mm) với buồng

vệ sinh 1435 x 2960(mm)

- Cùng vị trí sườn ở phía bên kia mạn là buồng thuyền phó cũng đ ược trang

bị tiện nghi với diện tích 6000 x 6500(mm) với buồng vệ sinh 1435 x 2960(mm)

- Ở các tầng boong khác vị trí từ s ườn 23 - 28 tại mặt cắt dọc tâm đ ược bốtrí cầu thang và kho tạp vật Nhưng ở tầng này vị trí các kho tạp vật đ ược thay thếbằng buồng ắc quy phía b ên trái phục vụ cho buồng lái hoạt động an to àn trong mọitrường hợp và buồng biến dòng phía bên phải

- Kế bên buồng thuyền trưởng là buồng sỹ quan 1 được trang bị tiện nghi

có diện tích 3965 x 3050(mm) và buồng vệ sinh 1525 x 3050(mm)

- Đối diện buồng sỹ quan 1 phía b ên kia mạn là buồng sỹ quan 2 có diệntích và trang bị tương tự

- Tại vị trí kho tạp vật v à cầu thang lên xuống được thay thế bằng ph òng vệsinh tại vị trí các kho tạp vật.

- Bàn hải đồ được đặt phía trước buồng vô tuyến điện

- Phía trước của buồng lái là nơi đặt máy lái và vị trí thao tác

f Nóc buồng lái: Được bố trí các đèn pha và cột đèn tín hiệu tại vị trí sườn 31 dọc

- Theo 25.2.1.2[1]: Đặc trưng cung cấp của thiết bị:

+ W: là lượng chiếm nước toàn tải của tàu Với hệ số sử dụng của tàu ŋ = 0.7

ta có

7 0

l = 550 m

+ Đường kính dây xích neo cấp 2:

d = 62 mm

* Theo [4, tr.229], chọn hình dáng của thùng là hình chữ nhật, thể tích hầmxích neo được tính theo công thức:

3 2

10 183

6 1

x

d l

V  x (2.10)

3 2

10 183

) 62 ( 550 6 1

x

x x

 = 18.48(m3)Trong đó: + V là thể tích hầm xích neo, m3

+ l là chiều dài xích neo, l = 550(m)

2.3.2 Thiết bị cẩu hàng: Chọn thiết bị cẩu hàng bố trí trên tàu là hệ cần Derrick

có sức nâng 15T

Xác định chiều dài cần l0: Chiều dài cần được xác định theo hai điều kiện: l 0

= max( l 01 , l 02 )

 Theo điều kiện bốc hết hàng trong khoang:



2 cos

2 2

01

c a b b A

O l

+ bK: bề rộng miệng khoang h àng bK = 10.4(m)

+ b = min(bK/4, 1) = 1(m): khoảng cách đầu cần đến mép miệng khoang.+ a: khoảng cách từ chân cần đến mép ngang miệng khoang v à phương phápxắp xếp hàng a = (3.5 - 4)m, chọn a = 3.5m

+ c: khoảng cách từ đầu cần đến mép ngang miệng kh oang hàng

3

2l k

c = 11.67 (m)

Trong đó :

· l K = 17.5m: là chiều dài khoang hàng

·  là góc nghiêng cần,  = 250 , đối với cần nặng

· a là khoảng cách từ cột cẩu tới miệng hầm h àng, a = 3.5(m)

03 17 25

cos

67 11 5 3 1 2

4

''

2 02

Cos

R A

O

l Bi 



 (2.12) = 16.39 (m)

Với:

Bi = 20.8m là chiều rộng tại vị trí đang xét

R : Tầm với ngoài mạn, tùy thuộc vào cảng có thiết bị xếp dỡ hay khôngTheo [5.tr179]: Nếu không có thiết bị xếp dỡ th ì R = (4 - 4.5)m

Nếu có thiết bị xếp dỡ th ì R = (2 - 2.5)m

Chọn R = 4m, cảng có thiết bị xếp dỡ

:

 góc quay cần, (300800) , chọn  800

Chọn chiều dài cần L = 17(m).

Theo [5, bảng 5.26, tr 234] ta có các thông số chính của cần nh ư trong bảng 2.4

Bảng 2.4: Các thông số của cẩu hàng

(mm)

d(mm)

S(mm)

S1(mm)

S3(mm)

G(kg)

2.3.3 Thiết bị cứu sinh

Tàu được biên chế 25 người với số lượng, các chức vụ như ở bảng 2.5

Bảng 2.5: Thuyền viên trên tàu

10 Nhân viên vô tuyến điện 1

- Lượng chiếm nước 4.07(tấn)

- Khối lượng xuồng có trang bị(không có khách) l à 2.2(tấn)

- Tốc độ 6(Hải lí/h)

- Xuồng được bố trí trên boong A tại vị trí các sườn từ 15 đến 26

2.4.4 Lan can và cầu thang

Ð Chiều cao của lan can và mạn giả chọn theo 21.1.2 -1[1] là không đượcnhỏ hơn 1m Đối với tàu thiết kế ta chọn chiều cao của lan can v à mạn giả bằng1.2m

Ð Lan can có thanh ngáng là ống thép tròn Ф50 Theo 21.1.2-2[1] thanhngáng dưới cùng cách boong không quá 230(mm), ch ọn bằng 200mm Các thanhkhác không quá 380(mm), chọn bằng 350(mm)

Ð Các cầu thang lên xuống các thượng tầng và lầu có chiều rộng không nhỏhơn 600mm, độ nghiêng của cầu thang từ 400 - 650, khoảng cách thẳng đứng giữacác bậc thang từ 150 – 250mm, chiều rộng bậc thang từ 150 – 250mm

Chương 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN KHOANG HÀNG VÀ PHẦN

MŨI TÀU

3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KẾT CẤU

Việc tính toán kết cấu t àu có thể tiến hành theo quy phạm hoặc theo lý thuyết.Tuy rằng mỗi phương pháp đều có ưu điểm riêng song tính toán theo quy ph ạmphần nào giúp người thiết kế yên tâm hơn về sản phẩm mình tạo ra trên quan điểm

về sức bền tàu Quy phạm cũng giúp cho các c ơ quan liên quan như đăng ki ểm, chủtàu, các doanh nghiệp sản xuất, các đơn vị thiết kế có sự thống nhất hơn, dễ dànglàm việc với nhau hơn Hiện nay, tuy đã có rất nhiều sửa đổi bổ xung tại các bộ quyphạm mới, xong quy phạm Việt Nam 2003 vẫn đang có hiệu lực V ì vậy trong phầnnày em tính toán các k ết cấu trên cơ sở các công thức trong quy phạ m phân cấp vàđóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259 – 2A : 2003

3.2 KẾT CẤU PHẦN KHOANG H ÀNG VÀ MŨI TÀU

3.2.1 Kết cấu phần đáy tàu

Với γD là tỉ trọng riêng của hàng hóa γD =

Boxit 0.72 – 1Phôtphat 0.7 – 1.2Than đá 1.1 – 1.65Ngũ cốc (nặng) 1.13 – 1.45Ngũ cốc (nhẹ) 1.5 – 2.2

Xi măng 0.7 – 0.75Đường 0.9 – 1.3Với ngũ cốc γD= 2.2, S = 5.7 – 2.2 x 1.6 = 2.18(m)

Với quặng sắt γD= 0.25, S = 5.7 – 0.25 x 1.6 = 5.3(m)

Chọn S = 2.6(m) tương ứng với 4 khoảng dầm dọc

 Khoảng cách giữa các dầm dọc đáy theo tính toán ở trên a = 650(mm)

b Các kết cấu ngang

 Khoảng cách giữa các đà ngang thường a = 700 (mm)

 Khoảng cách giữa các đà ngang khỏe a = 2100(mm), bên cạnh đó vì một số

lí do đặc biệt nên khoảng cách giữa các đà ngang đặc gần hơn có thể là 700(mm),

có thể là 1400(mm)

3.2.1.2 Tôn bao đáy tàu

Theo 4.5.1[1]: Chiều dày của tôn bao đáy trên t phải không nhỏ hơn giá trịtính theo công thức, lấy giá trị nào lớn hơn: t = max(t1, t2)

5 2 1000

2

0

2 1

h S C t

d

d B C t

(3.1)

Trong đó:

+ d0 là chiều cao tiết diện sống chính, d0 = 1.4(m)

+ S là khoảng cách giữa các dầm dọc đáy tr ên, S = 0.65(m)

+ h: là khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy tr ên đến boong thấp nhất đo ởđường tâm tàu h = 10.1(m)

+ C: tùy thuộc vào tỉ số

H

l B

+ B: là chiều rộng tàu, b = 20.8(m)

+ lH: là chiều dài khoang hàng, lH= 17.5(m) hoặc lH = 16.6(m) hoặc lH = 16.8(m).

8 13

0.60.8

0.81

11.2

1.21.4

1.41.61.6

b0 4.4 3.9 3.3 2.2 1.6 - -

-b1 - - - 2.2 2.1 1.9 1.7 1.4Tra bảng 3.2, ta có b1 = 1.9  C = 3.08

 l là khoảng cách giữa các đà ngang, l = 0.7(m), 1 <

Chọn chiều dầy tôn bao đáy tr ên t = 12(mm) dọc chiều dài tàu

Theo 14.2.1-1[1]: Trên suốt chiều dài của tàu chiều rộng dải tôn giữa đáykhông nhỏ hơn giá trị tính theo công thức: b = 2L + 1000, L = 136.6(m) l à chiều dàitàu, tính toán ta có b = 1273.2(m), ch ọn b = 1500(m)

Theo 14.2.1-2[1]: Chiều dầy dải tôn giữa đáy ít nhất lớn h ơn 2(mm) so vớichiều dầy tôn bao đáy của tấm tôn kề cận, chọn t = 14(mm)

Theo 14.3.4[1] : Chiều dầy tôn bao đáy ngo ài

t = C1.C2.S d  0 , 035L' h1  2 , 5 (3.2)Trong đó:

 L’ là chiều dài tàu, L’ = 136.6(m)

 S là khoảng cách giữa các sườn ngang đáy, S = 0.7(m)

 C1 là hế số trung gian phụ thuộc v ào L’, C1 = 1

 C2 =

x

f B 5 15 24

0 , X là khoảng cách từ mũi tàu tới phần đang xét

+ X nằm trong khoảng từ mũi, lái tàu tới 0.1 L, X = 0.1 L, x =

3

1

, C2 = 3

+ X nằm trong khoảng 0.3 L tới giữa t àu, X = 0.3 L, x = 1, C2 = 4.46

+ X nằm trong khoảng từ 0.1 L tới 0.3 L, C2 = 3.73

 h1 là chiều cao cột áp

h1 =  '   2

1 20 17 4

+ X nằm trong khoảng từ 0.3 L tới giữa t àu, X = 0.3 L, x = 1, h1 = 0

+ X nằm trong khoảng từ 0.1 L tới 0.3 L, h1 = 1

+ Chiều dày tôn bao ngoài nằm trong khoảng từ 0.1 L tới 0.3 L, t = 12(mm)

Chọn chiều dày tôn bao đáy suốt chiều dài tàu t = 14(mm), chọn chiều dầydải tôn giữa đáy t = 16(mm)

3.2.1.3 Hông tàu phần dưới đáy

Theo 4.6.1[1]: Chiều dầy của mã liên kết sườn khoang với sống hông phảiđược tăng 1.5(mm) so với giá trị tính theo công thức:

t = 0 6 L  2 5  1 5 (3.3)

t = 11.02, chọn t = 12(mm)Cạnh tự do của mã được gia cường bởi một tấm có chiều rộng 300(mm),chiều dầy bằng chiều dầy của m ã hông

Theo 14.3.5.1[1]: Chiều dầy dải tôn hông giữa t àu phải không nhỏ hơn giátrị tính theo công thức sau, tuy nhi ên cũng không được nhỏ hơn chiều dầy tôn đáy

kề nó:

5 2 )

2 )(

' 035 0 ( 22 5

5 2 2

a, b là khoảng cách từ cạnh dưới và cạnh trên của cung hông đến các dầmdọc tương ứng gần nhất với các cạnh đó Lấy a + b = 0 do có các dầm dọc nằm d ưới

và trong cung hông

t = 8.57(mm)Chọn t = 14(mm)

5 , 2 '

2 1

0 1 1

B

y l

x d d

SBd C

d C

H

o

(3.5)

+ d0 là chiều cao sống chính tại vị trí đang xét, d0 = 1.4(m)

+ C’ là hệ số tùy thuộc vào tỉ số

0

1

d S

+ S1 là khoảng cách giữa các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính, S1 = 0.7(m)

Theo bảng 3.3, C’ = 6.3

S1/d0 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.2 1.4 1.6Sống

chính

4.4 5.4 6.3 7.1 7.7 8.2 8.6 8.9 9.3 9.6 9.7C’1

+ d1 là chiều cao lỗ khoét tại điểm đang xét, d1 = 0

+ lH là chiều dài khoang, lH = 16.6(m)