tính toán kết cấu thân tàu theo quy phạm tcvn 6259-2b2003

Chiều dày tôn bao đáy ở đoạn gia cường vùng mũi tàu thõa mãn các yêu cầu sau: +Chiều dày tôn bao đoạn đáy gia cường mũi tàu ở điều kiện dằn có chiều chìm không lớn hơn 0,025L,không được

TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÂN TÀU THEO QUY PHẠM

Chương 1

Bài tập này tính toán kết cấu than tàu theo yêu cầu của quy phạm TCVN 6259-2B:2003

1.Giới thiệu chung

1.1.Công dụng,vùng hoạt động,quy phạm áp dụng

- Tàu thiết kế thuộc tàu chở hàng container,vỏ thép,một boong,kết cấu đáy đôi,mạn kép,buồng máy được đặt ở phía đuôi

- Vùng hoạt động là vùng không hạn chế

- Kết cấu tàu được tính theo quy pham phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép của

VN:TCVN 6259-2B:2003

- Vật liệu đóng tàu theo quy phạm TCVN 6259-2B:2003 quy định trong phần 2B.Thép

1.2.Các thông số cơ bản và tỉ số kích thước tàu

Chiều dài thiết kế Ltk =84,80m

Chiều rộng thiết kế Btk =15,40m

Chiều cao mạn tàu D =7,10m

Chiều chìm d =5,50m

Tỉ số chiều dài-chiều cao L/D =11,9m

Tỉ số chiều rộng -chiều cao B/D =2,17m

-Vùng mũi,vùng đuôi kết cấu theo hệ thống ngang

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

-Dàn vách được kết cấu nẹp đứng sống nằm

2.Khoảng cách sườn và sơ đồ phân khoang

2.1.Khoảng cách sườn

Quy phạm Việt Nam hiện nay quy định khoảng cách sườn tiêu chuẩn:

Khoảng sườn ngang:

S = 2L +450 (mm)

Khoảng cách dầm dọc:

S = 2L+ 550 (mm)

Theo yêu cầu của đề bài ta có:

Khoảng cách sườn giữa tàu là 620mm

Khoảng cách sườn vùng đuôi tàu là 600mm<610mm

Khoảng cách sườn vùng mũi tàu là 600mm<610mm

2.2.Sơ đồ phân khoang

Trên cơ sơ khoảng cách sườn đã xác định, chia chiều dài tàu thành 144 khoảng sườn thực với khoảng cách sườn ở các khu vực như sau :

- Khoàng sườn giữa tàu : 0,62m (từ sườn số 33 đến sườn số 117)

Theo quy định về phân khoang của quy phạm,phân chia tàu bằng 5 vách kín nước với chiều dài của các khoang như sau:

- Khoang lái từ sườn -4 đến sườn số 2 có l0 = 3.60m

- Khoang đuôi từ sườn số 2 đến sườn số 8 có l1 = 3.60m

- Khoang máy từ sườn số 8 đến sườn số 33 có l2 = 15,0 m

- Khoang hàng từ sườn số 33 đến sườn số 75 có l3 = 26,04m

- Khoang hàng từ sườn số 75 đến sườn số 117 có l4 = 26,04m

- Khoang mũi từ sườn số 117 đến sườn số 125 có l5 = 4,8m

- Khoang chống va từ sườn 125 đến sườn so 144 có l6 = 11,4m

Chương 2

I.TÍNH CHỌN CHIỀU DÀY TÔN BAO

1.Tôn bao đáy

1.1.Chiều dày tôn bao đáy

S = 0,62m khoảng cách giữa các dầm dọc đáy

1.2.Tôn bao đáy ở đoạn đáy gia cường mũi tàu:

1 2

3 4

5

Chiều dày tôn bao đáy ở đoạn gia cường vùng mũi tàu thõa mãn các yêu cầu sau: +Chiều dày tôn bao đoạn đáy gia cường mũi tàu ở điều kiện dằn có chiều chìm không lớn hơn 0,025L,không được nhỏ hơn giá trị sau:

1.5.Tôn đáy dưới

Chiều dày tính toán không được nhỏ hơn giá trị sau:

Tboong tính ở dàn boong (theo 15.4.1-[2])

d.chiều rộng dải tôn mép mạn

b.Bồi thường cục bộ tại lỗ luồng xích neo:

Bồi thường tấm thép có chiều dày 8mm

5.Tôn đáy vùng gia cường:

A Tải trọng của boong chính, boong dâng

Tải trọng boong được tính theo công thức ghi trong quy phạm trong chương 15 cua quy phạm,trong đó tải trọng tính toán tác dụng lên boong được xác định theo công thức:

h = a(0.067bL-y)

trong đó

L là chiều dài tàu

a,b,y được xác định theo bảng 1

B.Boong lầu

Thay giá trị tương ứng trong bảng 1 vào công thức trên ta xác định được tải trọng tải trọng tính toán tác dụng lên boong

kết cấu theo giá trị các đại lượng a,b,y như bảng sau:

Bảng 2 :giá trị tính toán của tải trọng h được xác định theo a,b,y:

S= 0,62(m) khoảng cách giữa các xà dọc boong

h = 28,51 (KN/m2) tải trọng boong tính toán

b Tôn boong ngoài lỗ khoét vùng giữa tàu kc hệ thống ngang:

Theo 15.4.1.b:

1.63Sh0.5 + 2.5 = 7,72mm chọn 10 mm

Trong đó:

S= 0,60(m) khoảng cách giữa các xà ngang boong

h= 28,51 (KN/m2) tải trọng boong tính toán

c Tôn boong trong vùng kín:(trong không gian kín chiều dày tôn boong có thể

giảm 1mm)

1.25Sh0.5 + 2.5 -1 = 4,07mm chọn 8 mm

Trong đó :

S= 0,60(m) khoảng cách giữa các xà ngang boong

h= 11,79 (KN/m2) tải trọng boong tính toán

d Tôn boong dâng mũi:

1.25Sh0.5 + 2.5 = 8,51 mm chọn 10 mm

Trong đó:

S= 0,60(m) khoảng cách giữa các xà ngang boong

h= 64,21 (KN/m2) tải trọng boong tính toán

e Tôn boong còn lại:

1.25Sh0.5 + 2.5 = 5,18mm chọn 8 mm

Trong đó:

S= 0,60(m) khoảng cách giữa các xà ngang boong

h= 12,8 (KN/m2) tải trọng boong tính toán(quy định)

II.Kết cấu đáy đôi:

Đáy đôi của tàu được kết cấu theo hệ thống dọc.Đáy đôi thường có nhiều công dụng

như chứa nước dằn,chứa dầu,chống chìm tàu trong trường hợp tàu bị thủng khoang…

Theo 4-[1]

h= (L-40)/0,57 + 40B + 3500 d/L

Khoảng cách giữa các đà ngang đặc = 1,95m

Khoảng cách lớn nhất giữa các sống phụ =2,8m

1.Sống chính

+Kết cấu sống chính là một thanh thép chữ T thẳng dài có mặt cắt ngang là hình chữ nhật có khối lượng tương đối lớn ,kích thước phụ thuộc vào chiều dài tàu.Và sống chính phài được kéo dài kiên tục trong khoảng 0,5L chiều dài đoạn giữa tàu nên chiều dài sống chính ở đây là :0,5.L= 0,5x84,8=42,4(m)

+Sống chính là một kết cấu dọc được đặt mặt cắt giữa tàu,nó liên kết và đỡ tất cả chi tiết của khung xương như:sống mũi,sống đuôi,đà ngang đáy,tôn đáy…

+Chiều cao sống chính phải không nhỏ hơn B/16 =0,96(m)

Suy ra chiều cao sống chính để đảm bảo bền là 1m

+Khoảng cách giữa sống chính và sống phụ,giữa các sống phụ với nhau không

được lớn hơn 3m.Ơ đây đáy tàu được kết cấu theo hệ thống kết cấu dọc

+Lỗ khoét tại các đà ngang đáy đặc.Lỗ khoét hình ôvan(để giảm trọng lượng,lỗ chui)được thực hiện tại các đà ngang ở khu vực giữa tàu có đường kính <=0,2L chiều cao của đà ngang.Đường kính lỗ khoét 300mm,bề rộng của lỗ khoét bằng 1,5 x chiều cao => chiều rộng của lỗ khoét 450mm.Các lỗ khoét phải được gia cường bằng các nẹp đứng +Các đà ngang đặc được hàn vào sống chính theo cách hàn kín nước.Các đà ngang kín nước bị cắt tại vị trí sống chính đi qua và được hàn vào sống chính bằng đường hàn đứng.

4.Đà ngang hở

+Cách bố trí:các đà ngang đáy hở được bố trí xen kẻ các đà ngang đặc và liền nhau từ

2 đến 3 khoảng sườn.Các đà ngang đáy hở có độ bền thấp hơn đà ngang đặc nên chủ yếu dùng để giảm trọng lượng kết cấu

+Đà ngang đáy hở gồm phần trên có dạng nẹp ngang bắt vào tôn đáy trong và phần dưới hàn vào tôn đáy ngoài.Phần trên và phần dưới của đà ngang đáy hở được liên kết với nhau bằng các thanh trung gian và được đảm bảo bền

+Các kích thước về đà ngang hở,được tính theo momen chống uốn

3 Tổng 70.05 130.946 1499.08 e= 1,869 cm

l = 1,3 m khoảng cách giửa các đà ngang đặc

Mô đun chống uốn của nẹp

Kết cấu chung của khung dàn mạn:

a.Sườn khỏe khoang máy

+Sườn khỏe được bố trí ở các mặt sườn có đà ngang đặc và thường không cách

nhau quá 4,8m.Kích thước của sườn khỏe không được nhỏ hơn các giá trị tính toán trong các công thức sau:

Chiều cao tiết diện

S khoảng cách giữa các sườn khỏe( m)

l khoảng cách từ mặt tôn đáy trên tới đỉnh sườn khỏe (m)

d1 Chiều cao tiết diện sườn khỏe (m)

h khoảng cách từ dầm dọc đang xét tới điểm d + 0.044L-0.54 (m)

l khoảng cách giữa các sườn khỏe (m)

Và không được nhỏ hơn 30,0cm3

Trong đó:

S khoảng cách giữa các sườn thường( m)

l khoảng cách từ mặt tôn đáy trên tới đỉnh sườn khỏe (m)

d Chiều cao mạn (m)

d + 0.044L - 0.54 = 8,44

C là hệ số được lấy như sau:

2,6 đối với các sườn nằm trong phạm vi từ 0,15L kể từ mũi tàu đến vách đuôi 3,4 đối với các sườn nằm trong phạm vi 0,15L kể từ mũi tàu đến vách chống va

S là khoảng cách giữa các sườn thường(m)

l khoảng cách giửa hai gối tựa của sườn ngang(m)

S khoảng cách giữa các sườn thường( m)

l khoảng cách hai gối tựa của sườn ngang (m)

a.Sườn ngang khoang lái

Mô đun chống uốn theo yêu cầu

8Shl2 = 415,17 cm3

Trong đó:

S khoảng cách giữa các sườn thường( m)

l khoảng cách từ mặt tôn đáy trên tới đỉnh sườn khỏe (m)

6.Sống dọc khoang mũi và khoang đuôi

Mô đun chống uốn yêu cầu

do (m) Chiều cao tiết diện sống

l (m) Khoảng cách giữa các gối tựa của sống

do (m) Chiều cao tiết diện sống

l (m) Khoảng cách giữa các gối tựa của sống

do (m) Chiều cao tiết diện sống

l (m) Khoảng cách giữa các gối tựa của sống

4.Xà ngang thường boong thượng tầng

6.Kết cấu thành miệng khoang hàng

+Chiều dày của thành miệng khoang hàng phải không nhỏ hơn giá trị tính theo công thức sau:

6+0,05L =10,24 mm chọn 12mm

+Theo quy định của quy phạm chọn chiều cao của thành miệng khoang là 800mm và được gia cường nằm ngang ở vị trí thích hợp dưới mép trên của thành.Chiều rộng nẹp không được nhỏ hơn giá trị tính theo công thức sau,nhưng không cần lớn hơn 180mm

+Sống đuôi là phần sau của tàu,hình thành khu vực bố trí chân vịt và bánh lái.Ở đây

đối với tàu này gồm nhiều phần ghép lại với nhau bằng mối hàn

Gồm các chi tiết sau:

1.Kết cấu vách ngang khoang hàng:

a.Chiều dài tôn vách :

t = 3.2Sh1/2 +2.5 = 7,11mm

Trong đó :

S = 0,72 (m) khoảng cách giữa các nẹp

h = 4,01 (m)

Chiều dày tôn vách đuôi chọn 10mm

Chiều dày dải tôn dưới cùng chọn 10mm

Chiều dày các dải còn lại chọn 8mm

Vậy ta chọn sống nằm có quy cách như sống đứng

2.Kết cấu vách ngang khoang đuôi:

Dàn vách kết cấu dạng nẹp đứng sống nằm với các nẹp đứng cách nhac 0,6(m),các sống nằm cách sàn buồng máy 1,7(m)

a.Chiều dày tôn vách:

Chän chiÒu dµy c¸c tÊm lµ : t = 8 (mm

TÊm díi cïngcã chiÒu dµy lµ : t = 10 (mm)

Dựa vào các kích thớc từ đáy các te tới đờng tâm trục ta có:

 Chiều cao thành bệ máy:

VIII Cột chống

VËy tiÕt diÖn cét chän lµ tháa m·n(φ219x10)

4 Tôn đáy dưới 13.3.4.

1

4,7 S(d+0,035L)1/2 +2,5

A.LỜI NÓI ĐẦU

B.TINH TOÁN THIẾT KẾ TÀU THEO QUY PHẠM

CHƯƠNG 1

1.Giới thiệu chung

1.1.Công dụng,vùng hoạt động,quy phạm áp dụng 1.2.Các thông số cơ bản và tỉ số kích thước tàu 1.3.Lựa chọn hệ thống kết cấu

2.Khoảng cách sườn và sơ đồ phân khoang

2.1.Khoảng cách sườn

2.2.Sơ đồ phân khoang

Chương 2

I.TÍNH CHỌN CHIỀU DÀY TÔN BAO

1.Tôn bao đáy

1.1.Chiều dày tôn bao đáy

1.2.Tôn bao đáy ở đoạn đáy gia cường mũi tàu: 1.3.Tôn sống đáy

1.4.Tôn đáy trên

1.5.Tôn đáy dưới

1.6.Tôn sống hông

2.Tôn bao mạn

2.1.Tôn bao vùng giữa tàu

3.Tôn bao ở phần mũi và phần đuôi tàu

4.Bồi thường cục bộ tôn bao

5.Tôn đáy vùng gia cường

7.Kết cấu đáy vùng gia cường mũi

III.Kết cấu khung dàn mạn

3.Sống boong boong dâng

4.Xà ngang thường boong thượng tầng

5.Xà ngang thường boong lầu

6.Kết cấu thành miệng khoang hàng V.Kết cấu sống mũi và sống đuôi

VI.Kết cấu khung giàn vách

1.Kết cấu vách ngang khoang hàng: 2.Kết cấu vách ngang khoang đuôi: VII KÕt cÊu bÖ m¸y

VIII Cột chống

IX.Bảng tóm tắt.