kết cấu khoang máy

7 Kết cấu khoang máy 7.1 Kết cấu dàn vách khoang máy 7.1.1 Sơ đồ kết cấu: Khoảng cách nẹp thờng Khoảng cách nẹp khoẻ Bố trí sàn công tác cách Kết cấu dàn vách nh hình vẽ: : 750 (mm) : 3000 (mm) : 2500(mm) IV III II I 1.Nẹp đứng vách 2.Sống đứng vách 3.Sống nằm vách 4.Đáy đôi I,II III,IV: Các tôn 1,2,3,4 7.1.2 Tính toán cấu 7.1.2.1Chiều dày tôn vách Chiều rộng dải tôn dới : b1 0,1D = 0,98 (m) ,chọn b = 1,5 (m) Chiều rộng dải tôn thứ hai : b2 =2 (m) Chiều rộng dải tôn thứ ba : b3 = 2,5 (m) Chiều rộng dải tôn : b4 =2,5 - Chiều dày tôn vách không nhỏ trị số tính theo công thức sau: t = 3,2 S h + 2,5 (2A-11.2.1) Trong : S : Khoảng cách nẹp: (m),S = 0,75(m) h : Khoảng cách thẳng đứng đo từ cạnh dới tôn vách đến boong vách đờng tâm tàu nhng trờng hợp không nhỏ 3,4 mét Chiều dày dải tôn dới phải lớn mm so với chiều dày tính toán theo công thức Tấm : h = 8,69 (m) => t1 = 9,57 (mm) 57 Tấm : h = 7,19 (m) => t2 = 8,94 Tấm : h = 5,19 (m) => t3 = 7,97 Tấm : h = 3,4 (m) => t4 = 6,93 Chọn chiều dày tôn nh sau : Tấm 1: bxt = 1500x12 (mm) Tấm 2: bxt = 2000x12 (mm) Tấm : bxt= 2500x10 (mm) Tấm 4: bxt= 2500x10 (mm) (mm) (mm) (mm) 7.1.2.2 Nẹp thờng: - Mô đun chống uốn tiết diện nẹp vách không đợc nhỏ trị số tính theo công thức sau : W = 2,8CShl2 (cm3) (2A-11.2.3) Trong : l : Chiều dài nhịp nẹp đo đế lân cận nẹp kể chiều dài liên kết Nếu có sống vách l khoáng cách từ chân liên kết mút đến sống thứ sống vách (m) : l =2,8 (m) S : Khoảng cách nẹp (m), S = 0,75(m) h : Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm l , nẹp đứng ,và từ trung điểm khoảng cách hai nẹp lân cận hai bên nẹp xét nẹp nằm đến đỉnh boong vách đo đờng tâm tàu Nếu khoảng cách thẳng đứng nhỏ 6,0 mét h dợc lấy 1,2 mét cộng với 0,8 khoảng cáh thẳng đứng thực , h =(8,5 -2,8/2 + 19/100) = 7,29 C : Hệ số đợc cho Bảng 2A/11.4 C = 0,8 W = 96,018 cm3 Chọn thép : Mép kèm : chiều rộng : b = min(l/5,S/2) =min(560,375) =>b = 375 mm Chiều dày : t = 10 (mm) Chọn nẹp thép góc không cạnh có quy cách L125x80x7 Bảng chọn thép Y0 C2 L125x80x7 Zi e m kèm 375x10 X0 đth C1 58 Quy cách Fi (cm2) Zi (cm) FiZi FiZi2 (cm3)J0 (cm4) Mép kèm 375 x 10 37,5 0 3,125 L 125 x 80 x 14,1 8,99 126,8 1139,56 227 Tổng 51,6 126,8 1369,688 e = 2,46 Zmax= 10,54 Jxx = 1058,3 Wmin = 100,37 W = 96,018 Vậy nẹp thờng có quy cách L125x80x7 thoả mãn 7.1.2.3 Sống đứng vách: Theo 2A/11.2.6 ta có : 1- Mô đun chống uốn tiết diện sống đứng vách không đợc nhỏ trị số tính theo công thức sau : W = 4,75Shl2 (cm3) Trong : l : Chiều dài nhịp sống đo gối tựa lân cận sống (m): l =2,8 (m) S : Chiều rộng vùng mà sống phải đỡ (m), S = (m) h : Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm l, sống đứng ,và từ trung điểm S sống nằm đến đỉnh boong vách đo đờng tâm tàu Nếu khoảng cách thẳng đứng nhỏ 6,0 mét h dợc lấy 1,2 mét cộng với 0,8 khoảng cáh thẳng đứng thực, h= 7,29 (m) W = 814,44 cm3 2-Mô men quán tính tiết diện ngang sống không nhỏ trị số tính theo công thức: I =10hl4 = 4480,84 (cm4) 3- Chiều dày thành không nhỏ trị số tính theo công thức: t =10S1 + 2,5 (mm) Trong : S1 : Khoảng cách nẹp gia cờng cho thành sống chiều cao tiết diện thành lấy giá trị nhỏ (m), S1 = 0,36 (m) t = 6,1 mm -Tính toán mép kèm: Chiều rộng: b = min(l/5,S/2) =min(560,1500) =>b = 560 mm Chiều dày : t = 12 (mm) Chọn quy cách sống đứng vách : -Kiểm tra: ì10 T 160 360 ì 59 Quy cách Fi (cm2) Zi (cm) Mép kèm 560 x 12 67,2 Bản thành 350 x 28 18,1 Bản cánh 160 x 10 16 36,1 Tổng 111,2 FiZi 506,8 577,6 1084,4 FiZi2 (cm3) J0 (cm4) 8,06 9173,08 2858,33 20851 1,33 32892,17 Y0 X0 = = = 9,75 26,848 x 22317,32 >4480,84 831,241 814,44 2,02% Vậy sống đứng có quy cách e e Zmax Jxx Wmin W W 560x12 đường trung hoà ì10 T 160 350 ì x T 160x10 350x8 thoả mãn 7.1.2.4 Sống nằm vách: - Mô đun chống uốn tiết diện sống vách không đợc nhỏ trị số tính theo công thức: W = 4,75Shl (cm3) (2A-11.2.6) Trong đó: S : Chiều rộng diện tích mà sống phải đỡ (m), S = 2,65 (m) h : Khoảng cách từ trung điểm l sống đứng đo từ trung điểm S sống nằm đến đỉnh boong vách đo tâm tàu ,nếu khoảng cách nhỏ m h đợc lấy 0,8 khoảng cách thực cộng với 1,2 m h = 5,965x0,8 + 1,2 = 5,972 (m) l = 3,0 (m): chiều dài nhịp đo gối tựa lân cận sống W = 676,9 cm3 Mô men quán tính tiết diện ngang sống không nhỏ trị số tính theo công thức: I =10hl4 = 4839,75 (cm4) - Chiều dày thành không nhỏ trị số tính theo công thức: t =10S1 + 2,5 (mm) Trong : S1 : Khoảng cách nẹp gia cờng cho thành sống chiều cao tiết diện thành lấy giá trị nhỏ (m), S1 = 0,36 (m) t = 6,1 mm chọn t = mm Chọn quy cách thép: Mép kèm : chiều rộng: b = min(l/5;S/2) =min(600,1325) =>b = 600 mm Chiều dày : t = 12 (mm) 60 Chọn quy cách sống nằm vách : Bảng chọn thép Quy cách Fi (cm2) Zi (cm) Mép kèm 600 x 12 72 Bản thành 350 x 28 18,1 Lỗ khoét 145 x -11,6 7,85 Bản cánh 120 x 10 12 36,1 Tổng 100,4 ì10 T 120 350 ì FiZi 506,8 -91,06 433,2 848,94 Y0 600x12 X0 e e = 8,46 Zmax = 28,144 Jxx = 19583,23 >4839.75 x Wmin 695,812 W 676,9 W 2,72% FiZi (cm ) J0 (cm ) 8,64 9173,08 2858,33 -714,82 -203,24 15639 1,00 26761,51 Vậy thép có quy cách ì10 T 120 350 ì 145x8 đường trung hoà x T 350x8 120x10 thoả mãn 7.1.2.5 Sàn buồng máy: Sàn bố trí hệ thống ngang gồm xà ngang boong sàn cách 650 mm Các sống dọc boong sàn cách m , Sống ngang boong sàn cách 1950 mm Các cấu chọn nh cấu boong khoang máy 7.2 Dàn đáy khoang máy 7.2.1 Sơ đồ kết cấu: 61 1 Sống Đà ngang đáy Sống phụ -Khoang máy kết cấu đáy đôi theo hệ thống ngang : đà ngang đầy đợc đặt khoảng sờn, khoảng cách đà ngang 650 mm Các sống đáy đợc chuyển tiếp từ khoang hàng sang 7.2.2 Chiều dày tôn đáy 7.2.2.1 Chiều dày tôn đáy - Chiều dày tôn đáy không nhỏ trị số tính theo công thức sau : t = max(t1,t2) t1 = L = 10,82 mm (2A/14.3.1) t = C1C S d + 0,035L ' + h1 + 2,5 mm (2A/14.3.4) S: Khoảng cách đà ngang (m) , S = 0,65 m L: Chiều dài tàu (m) : L = 117 m h1 : chiều cao cột áp đợc tính nh sau : -ở vùng 0,3L kể từ mũi tàu : h1 = ( 17 Cb ' ) ( x ) -Các vùng khác h1 = h1 = C1 = ( với L < 230 m) C2 = 91 576 (15,5 f B x ) fB = 0,9 x= X = ( X =0,1L ) 0,3L C2 = 3,86 t2 = 10,85 mm t = 10,85 mm Chọn t = 12 mm 62 7.2.2.2 Chiều dày tôn đáy - Theo 2A/4.5.1-5 chiều dài tôn đáy không nhỏ trị số tính theo công thức sau: t = max(t1,t2) ( ) C B d + 2,5 + ; C ' S h + 2,5 + +) t1 = max 1000 d mm (2A/4.5.1-1) Trong đó: d0 : Chiều cao tiết diện sống (m) , d0 = 1,3 m S : Khoảng cách đà ngang (m) , S = 0,65 m h : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy đến boong thấp đo đờng tâm tàu (m), h = 8,88 m C = b1 ( B/ lH =1,46 > 1,2 ;với lH :chiều dài khoang máy(m) lH =13 (m) = 13,8 = 0,98 ( f B = 0,9 ) 24 11 f B b1 = 1,7 (bảng 2A/4.4) C = 1, 67 C = 4,0 ( l/S =3,5 với l khoảng cách sống đáy (m), l = 2,25 m ) t= max(7,75; 12,2) mm +) t = 3,6S h + 3,5 mm S =0,6 m h = 8,88 t2 = 10,47 (mm) Chọn t = 12 (mm) 7.2.2.3 Tôn đáy : Theo điều 14.2.1 : chiều rộng dải tôn đáy phải thoả mãn : b 2L+1000 = 1234 (mm) Chọn b = 1,25 (m) Chiều dày dải tôn đáy: chiều dày dải tôn đáy kề cận cộng thêm (mm) Chọn chiều dày tôn đáy: t = 14 (mm) 7.2.2.4 Tôn sống hông: Chiều dày tôn sống hông = chiều dày tôn đáy + =14 mm Chiều rộng dải tôn hông phụ thuộc vào loại sống hông: Chọn sống hông nằm ngang: b = chiều cao sờn +chiều rộng chân mã +50 mm = mm 7.2.3 Tính toán cấu 7.2.3.1 Sống đáy -Theo 2A/4.2.3 : chiều dày sống đáy không nhỏ trị số: 63 t = Max(t1 ; t ) SBd x y 2,6 0,17 + 2,5(mm) +) t1 = C1 d d1 lH B Trong đó: S : Khoảng cách tâm vùng kề cận sống chính, S = 0,75 m d0: chiều cao tiết diện sống (m), d0 = 1,3 m d1: Chiều cao lỗ khoét (m), d = m lH : chiều dài khoang (m) , lH = 13 m x : Khoảng cách theo chiề dọc từ trung điểm lH đến điểm xét (m).nếu x < 0,2l H lấy x = 0,2l H ,nếu x 0,45l H lấy x = 0,45l H , x = 0,45lH = 5,85 m y khoảng cách theo phơng ngang tàu từ tâm tàu đến sống dọc (m), y=0 B B C1: Hệ số cho theo công thức sau Tuy nhiên, l 1,4 lấy l = 1,4 ; H H B B l < 0,4 lấy l = 0,4 H H Hệ thống ngang t1 = 4, 03(mm) B lH = 0, 02 90 C1 = B (l = 1, 46 lấy 1,4) H +) t = C1' d + 2,5(mm) d0 = 1,3m C1 : hệ số theo bảng 2A/4.1 tuỳ thuộc vào tỉ số S1/d0 S1: khoảng cách mã nẹp đặt sống (m), S1 = 0,65 m S =0, d0 t2 = 10, 69(mm) t = 10, 69(mm) C1' = 6,3 Chọn chiều dày sống t = 12 mm 7.2.3.2 Sống phụ đáy : -Theo điều 4.2.3 chiều dày sống phụ t phải không nhỏ trị số sau C '1 d o + 2,5 = 9,13 SBd x y (2, 0,17) 4( ) + 2,5 = 5, t= max C1 lh B d d1 Trong : S: khoảng cách từ sống phụ xét đến sống phụ kề cận S = 1,5 m C1': hệ số C1'=f(S1/d0) với S1/d0 =0,5 , tra theo bảng 2-A/4.1 : C1' = 5,1 64 S1 =0,65 m khoảng cách nẹp gia cờng cho thành sống d0 :chiều cao tiết diện sống phụ do= 1,3(m) d1: chiều cao lỗ khoét điểm xét d1 = lk: chiều dài khoang lk= 13 (m) x : khoảng cách theo chiều dọc từ trung điểm lk khoang đến điểm xét : x=5,85 m y: khoảng cách theo phơng ngang từ tâm tàu đến sống phụ y = 2,25 m C1:hệ số phụ thuộc vào hệ thống kết cấu: B C1= l k =0.02 90 t = 9,13 (mm) Chọn : chiều dày sống phụ t= 12 (mm) Sống phụ khoang máy đợc chuyển tiếp từ sống phụ khoang hàng sang đợc kết thúc đà ngang cho sống phụ không đợc kết thúc lúc đà ngang để tránh tợng tập trung ứng suất 7.2.3.3 Đà ngang đáy: -Theo 2A/4.3.2 chiều dày đà ngang không nhỏ trị số tính theo công thức t = Max(t1 ; t )(mm) : SB ' d y t1 = C + 2,5(mm) d d1 B '' t = 8,63 H d 02 ( t1 2,5) + 2,5(mm) C 2' Trong đó: , B : khoảng cáchgiữa đờng đỉnh mã hông đo mặt tôn đáy đo , tàu : B = 16,5 m ,, B : khoảng cách đờng đỉnh mã hông đo mặt tôn đáy đo đà ngang đặc (m), coi B = B = 16,5 m S : Khoảng cách đà ngang (m), S = 0,65 m y : khoảng cách theo phơng nằm ngang tâm tàu đến điểm xét (m), nhiên y < B" B" B '' B '' y lấy y = , lấy y = , 4 y = 4,125 m d0 : chiều cao tiết diện đà ngang điểm xét (m), d0 = 1,3 m d1: chiều cao lỗ khoét điểm xét (m) , d1 = C2 : hệ số lấy theo bảng 2A/4.2 phụ thuộc B/lH B = 1, 46 lH C2 = 0, 017 C2: hệ số lấy theo bảng 2A/4.3 phụ thuộc S1/d0 S S1 = 0,65 m d = 0, C2' = 25 H : hệ số H = t1 = 3,0 mm 65 650 t2 = 5,3 mm t = 5,3 mm Chọn chiều dày đà ngang t = 10 (mm) 7.2.3.4 Kết cấu bệ máy Thông số máy: + Kiểu : 4L35MC hãngMan B&W + Công suất : Nc= 3520 Cv + Vòng quay : n= 210 (v/ph) + Trọng lợng : 50 (T) +LìBìH : ì 1,98 ì 5,2 (m) +Khoảng cách từ mặt dới bệ máy đến tâm trục chong chóng: 550 mm +Khoảng cách mặt bệ máy: 1980 (mm) - Tính kết cấu bệ máy: Chiều dày thành bệ máy tính theo công thức sau : t = a Q +k (mm) Trong : Q :trọng lợng máy (T), Q = 50 (T ) a : Hệ số xác định nh sau: (Với máy động đốt trong) a= 4,65 ( mép ) a = 3,0 ( thành ) a = 2,5 ( tấmmã ) k : hệ số, k = (với Q = 50 (T ) ) Với mép t = 20,13 (mm) Chọn t = 22 (mm) Với thành t = 14,052 (mm) Chọn t = 16 (mm) Với mã t = 12,21 (mm) Chọn t = 14(mm) Vậy chọn kích thớc cấu bệ máy nh sau: *) Sống phụ bệ máy : Tấm thành : Chiều cao : 1300 (mm) 66 Chiều dày : 16(mm) Chọn quy cách sống phụ bệ máy :1300 ì 16(mm) *) Thành dọc bệ máy : + Bản thành : Chiều dày : 16(mm) Chiều cao : 650 (mm) Chọn thành dầm dọc bệ máy có quy cách : 650 x 16 + Bản mép : Chiều dày : 22 (mm) Chiều rộng : 300 (mm) Chọn mép dầm dọc bệ máy : 300 x 22 + Gia cờng cho thành dầm dọc bệ máy : Đặt mã cách 0,6 (m) vị trí sờn Kích thớc mã: Chiều dày : 14 (mm) Chiều rộng : 600 (mm) Chọn quy cách mã : T 200 ì 16 600 ì 14 1300 1950 1400 Boong sàn 8500 I 1800 1500 II 2500 1500 III Boong sàn 1400 2000 IV Sống dọc mạn Sống dọc mạn 1400 2000 V 1500 7.3 Dàn mạn khoang máy 7.3.1 Sơ đồ kết cấu 1950 1950 1950 1950 1950 13000 Dàn mạn khoang máy kết cấu theo hệ thống ngang, mạn kép, gồm: sờn thờng , sờn khỏe, sống dọc mạn - Khoảng cách sờn thờng 650 mm - Khoảng cách sờn khoẻ 1950 mm 67 - Khoảng cách sờn khoẻ gần 1,3m - Bố trí tầng sàn đặt cách 2,5m tầng sàn cách đáy 2,8 m 7.3.2 Tính tôn mạn 7.3.2.1 Chiều dày tôn mạn: Chiều dày tôn mạn đợc xác định : t = max(t1,t2) t1 = L = 10,82 (mm) (2A/14.3.1) t2 = C1.C2.S d 0,125D + 0,05L' + h1 + 2,5 (mm) (2A/14.3.2-1) Trong : S : khoảng cách sờn (m), S = 0,65 (m) L: Chiều dài tàu (m) Nếu L>230 m L = 230 m, L = 117 (m) C1 = ( với L 400 mét yB : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy đến trục trung hoà tiết diện ngang thân tàu (m), yB = 4,5 (m) y : : khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy đến cạnh dới tôn mạn xét: y=1,3 (m) fB = 0,9 x= = 9,92 X 0,3L X = 15 m : khoảng cách từ đuôi tàu dến phàn xét x = 0,43 C2 = 3,853 h1 =0 ( tính nh tôn mạn vùng khoang hàng) d = 7,0 (m) D =9,8 (m) t2 = 10,84 mm t = 10 mm Chọn t = 12 (mm) 7.3.2.2 Tôn mép mạn : Theo 14.3.3 :chiều dày tôn mép mạn không nhỏ chiều dày tôn mạn kề với chọn chiều dầy tôn mép mạn 14 (mm) 68 7.3.3 Tính toán cấu 7.3.3.1 Sờn thờng - Mô đun chống uốn tiết diện sờn không nhỏ trị số tính theo công thức W = 2,1CShl2 (cm3) (2A-5.3.3) Trong S : Khoảng sờn(m), S = 0,65 m l :Khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy mạn đến sống dọc mạn thấp (m) Nếu l< m l lấy m cộng với 0,5 khoảng cách đó; l = 1+0,5x1,4 = 1,7 m h : khoảng cách thẳng đứng từ mút dới l vị trí cần đo đến điểm d + 0,038L phía tôn đáy (m), L = 92,5 m h = 11,446 m C: Tính theo công thức sau, C 2,2 lấy C4 = 2,2 H C4 = H 1,5 H0 : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy mạn đến boong thấp H0 = 2,8 m H : khảng cách thẳng đứng từ dới H0 đến boong mạn khô H = 8,5 m C4 = 4,6 lấy C4 = 2,2 C = 2,5 W = 112,88 cm3 - Tính toán mép kèm: chiều rộng : b = min(l/5,S/2) =min(340,325) =>b = 325 mm Chiều dày : t = 12 (mm) -Chọn sờn thờng thép góc không cạnh có quy cách L125x80x8 69 Quy cách Fi (cm2) Zi (cm) Mép kèm 325 x 12 39 L 125 x 80 x 16 9,05 Tổng 55 FiZi FiZi2 (cm3) J0 (cm4) 0 4,680 144,8 1310,44 256 144,8 1571,120 Y0 e = 2,63 Zmax = 10,47 Jxx = 1189,9 Wmin = 113,68 W = 112,88 W = 0,71% C2 L125x80x8 Zi e m kèm 325x12 X0 đth C1 Vậy sờn có quy cách L 125x80x8 thoả mãn 7.3.3.2 Sờn khoẻ Theo 2A/26.2.1 kích thớc sờn khoẻ đỡ sống dọc mạn phải không nhỏ trị số tính theo công thức : - Mô đun chống uốn tiết diện sờn khoẻ : +) W = C1 Shl2 (cm3) - Chiều cao tiết diện sờn : d= 0,125 l (m) - Chiều dày thành không nhỏ t1, t2 xác định theo công thức sau: C Shl + 2,5 (mm) 1000 d +) t1 = +) t = 8,63 d 02 ( t1 2,5) + 2,5 (mm) k Trong : S : Khoảng cách sờn khoẻ (m), S = 1,95 (m) l : chiều dài tự sờn khoẻ (m), l = 2,8 (m) d0 : Chiều cao tiết diện sờn khoẻ(m), d0 = 0,25 (m) h : khoảng cách thẳng đứng từ mút dới l đến điểm d + 0,038 L cao mặt tôn đáy (m), h = 11,446 (m) C1 C2 : hệ số cho theo bảng 2-A/6.1 C1 = C2 = 23 70 k =11,1 (bảng 2A-6.2 phụ thuộc tỉ số S 1/d0 = 1,5 với S1 khoảng cách mã chống vặn nẹp đặt thành sờn khoẻ) Thay số : +) d = 0,3125 m +) W = 524,96 cm3 +) t1 = 8,26 mm +) t2 = 5,24 mm t = 8,26 mm Chọn t = 10 mm Chọn quy cách : -Mép kèm: chiều rộng : b = min(l/5,S/2) =min(560,975) =>b = 560 mm Chiều dày : t = 12 (mm) -Chọn sờn khoẻ thép chữ T có quy cách ì12 T 120 250 ì10 Bảng chọn thép Quy cách F i (cm2 ) Zi (cm) FiZi F iZi2 (cm3) J0 (cm4 ) Mép kèm 560 x 12 67,2 0 8,06 Bản thành 250 x 10 25 13,1 327,5 4290,25 1302,08 Bản cánh 120 x 12 14,4 26,2 377,28 9885 1,73 Tổng 106,6 704,78 15486,86 Y0 e = 6,61 Zmax = 20,189 Jxx = 10827,25 Wmin 536,306 W 524,96 W 2,16% Vậy sờn khoẻ có quy cách e X0 x 560x12 đường trung hoà x T 120x12 250x10 ì12 T 120 thoả mãn 250 ì10 7.3.3.3 Sống dọc mạn : Gồm sàn: t = 12 mm, sàn với đáy, sàn với bong bố trí sống dọc mạn (khoảng cách sống dọc mạn không 2,5m) -Mô đun chống uốn; W = C1 Shl2 (cm3) (2A-6.3.1) - chiều cao tiết diện :d0 = 0,125 l+ 1/4.d1 (m) - chiều dày sống không nhỏ trị số lớn trị số t1, t2 t1 = C Shl + 2,5 (mm) 1000 d 71 d 02 ( t1 2,5) t = 8,6 + 2,5 (mm) k Trong : S : khoảng cách trung điểm vùng từ sống dọc mạn xét đến sống dọc mạn kề cận đến mặt đáy mạn đến mặt xà bong mạn (m) l : khoảng cách sờn khoẻ (m), l = 1,95 (m) h (m)_ khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm S đến điểm d+0,038L cao mặt tôn đáy Tuy nhiên, hb = 390 mm Chiều dày : t = 12 (mm) Chọn sống mạn có quy cách ì 10 T 100 350 ì Bảng chọn thép Y0 390x12 e X0 140x8 x đường trung hoà x T 350x8 100x10 72 Quy cách Fi (cm2) Zi (cm) FiZi FiZi2 (cm3) J0 (cm4) 390 x 12 46,8 0 5,62 350 x 28 18,1 506,8 9173,08 2858,3 100 x 10 10 36,1 361 13032 0,83 140 x -11,2 7,6 -85,12 -647 -182,93 73,6 782,7 24240,12 Mép kèm Bản thành Bản cánh Lỗ khoét Tổng e Zmax Jxx = 10,63 (cm) = 25,966 (cm) = 15916,91 Zmin = 612,996 (cm ) Z = 237,5 = 61,26% Z (cm3) Vậy sống dọc mạn có quy cách ì 10 T 100 thoả mãn 350 ì 7.4 Dàn boong vùng khoang máy 7.4.1 Sơ đồ kết cấu: 1300 1950 1950 1950 1950 1950 1950 2250 4 7500x4200 2250 3000 Xà ngang bong thờng Xà ngang bong khoẻ Sống dọc boong Cột chống 73 Dàn boong khoang máy kết cấu hệ thống ngang - Khoảng cách sống ngang boong 1,95 m ứng với khoảng sờn - Khoảng cách sống dọc boong 2,25 m - Khoảng cách lớn sống dọc boong 3,0 m - Miệng khoang có kích thớc 7,5x4,2 m 7.4.2 Chiều dày tôn boong : +) Chiều dày tôn boong vùng miệng lỗ khoét t = 1,63.C.S h + 2,5 [mm] = 6,8 (mm) Chọn t = 10 mm +) Chiều dày tôn boong vùng khác : t = 1,25CS h + 2,5 = 6,5(mm) (2A/15.3.1-2) Trong : S : Khoảng cách xà ngang boong thờng , (m): S = 0,65 (m) C : Hệ số đợc xác định theo công thức sau: C = 0,905 + L' = 0,953 2430 L: Chiều dài tàu (m), nhiên L nhỏ 230 mét L 230 mét ,nếu L lớn 400 mét L lấy 400 mét h : Tải trọng boong (kN/m2) h =max(h1 , h2) h=26,72 (kN/cm2) Chọn chiều dày tôn boong vùng này: t = 10 (mm) 7.4.3 Tính toán cấu: 7.4.3.1 Xà ngang boong thờng: Mô đun chống uốn tiết diện xà ngang boong phải không nhỏ trị số tính theo công thức sau : W = 0,43Shl = 66,7 (cm3) (2A-8.4.3) Trong : S : Khoảng cách xà ngang boong thờng , (m): S = 0,65 (m) h Tải trọng boong nh quy định : h = 26,54 (kN/m2) l : Khoảng cách nằm ngang từ đỉnh mã đến sống dọc boong sống dọc boong (m), l = 3,0 (m) Chọn thép : Mép kèm : chiều rộng : b = min(l/5,S/2) =min(600,325) =>b = 300 mm Chiều dày : t = 10 (mm) Chọn xà ngang boong thờng thép góc không cạnh có quy cách L100x63x8 74 Bảng chọn thép 2 Cơ cấu Quy cách Fi (cm ) Zi (cm) FiZi FiZi (cm )J0 (cm ) Mép kèm325 x 10 32,5 0 2,708 L 100 x 63 x 12,6 7,18 90,47 649,56 127 S 45,1 90,47 779,269 Y0 e = 2,01 Zmax= 8,49 Jxx = 597,8 Wmin = 70,38 W = 66,7 ^W = 5,23% C2 L100x63x8 Zi e m kèm 325x10 X0 đth C1 Vậy thép góc có quy cách L100x63x8 thoả mãn 7.4.3.2 Xà ngang boong khoẻ : Môn đun chống uốn tiết diện xà ngang boong khoẻ phải không nhỏ trị số tính theo công thức sau đây: Z = 0,484 l ( lbh + kw ) (cm3) (2A-10.3.1) Trong : l : Khoảng cách đờng tâm cột từ đờng tâm cột đến đỉnh mã xà (m) (nhịp xà ngang khoẻ), l = 7,1 (m) b : khoảng cách hai sống ngang lân cận từ sống ngang đến vách , b = 1,95 (m) h : Tải trọng boong nh quy định (kN/m2) h= max(h1,h2) +) h1 = a(bf-y) (kN/m2) a,b xác định theo bảng 2A-8.1 a=4,9 b = 1+ 0,123 ( Cb + 0,2) = 1,13 L L L f = e 300 + ữ 1, = 7,53 10 150 y Khoảng cách thẳng đứng từ đờng trọng tải thiết kế cực đại đến boong thời tiết đo từ đuôi tàu cho đoạn boong phía sau 0,2L tính từ đuôi tàu (m), y = 5,2 (m) h1 = 16, 22(kN / m ) 75 +) h = C L = 13, 01 (kN/cm2) với C tra theo bảng 2A/8.2 : 117 C = 1, 47 0,55 ì + 0,175 ữ = 1, 203 100 h =16,22 kN/cm2 w : Tải trọng đợc đỡ cột nội boong nh quy định 2A/9.2.2 (kN) w = Sbh +k w0 (kN) Trong : S : Khoảng cách trung điểm hai nhịp kề sống boong đỡ cột nẹp vách sống vách (m): S = 4,55 m b : Khoảng cách trung bình trung điểm hai nhịp kề xà boong mà cột hay sờn phải đỡ: b = 3,6 m h = 13,01 (kN/m2) Tải trọng boong nh quy định w0 : tải trọng boong mà cột nội boong phải đỡ a k = i li a i li + = w =213,1 k : Nh qui định (a) (b) sau đây: (a) Hệ số tính theo công thức sau tuỳ thuộc tỷ số khoảng cách nằm ngang từ cột vách đỡ sống boong đến cột nội boong a (m) l a a k = 12 = l l (b) Nếu có cột nội boong k đợc tính toán dựa trị số nhỏ a phải đợc đo từ mút l cho cột nội boong tổng kw đợc dùng để tính toán công thức Trong trờng hợp dùng trị số lớn tổng kw dựa a đo từ mút cua l kw = Z = 771,69 (cm3) Môn men quán tính tiết diện sống ngang boong phải không nhỏ trị số tính theo công thức sau đây: I= 4,2Z l =23011,8 (cm4) Trong : Z : Mô đun chống uốn yêu cầu tiết diện sống quy định 2A/10.3.1 (cm ) Chiều dày thành : t = 10S1+2,5 = mm ; chọn tbản thành = mm Trong đó: S1 khoảng cách nẹp gia cờng cho thành xà ngang boong khoẻ chiều cao tiết diện thành lấy trị số nhỏ (m): S1 =0,35 m Chọn thép : Mép kèm : chiều rộng : b = min(l/5,S/2) =min(1420,975) =>b = 975 mm Chiều dày : t = 10 (mm) 76 Chọn xà ngang boong khoẻ thép chữ T có quy cách Bảng chọn thép Mép kèm Bản thành Bản cách Tổng Quy cách Fi (cm2) Zi (cm) 975 x 10 97,5 350 x 28 18 150 x 10 15 36 140,5 FiZi 504 540 1044 ì10 T 150 350 ì FiZi2 (cm3 ) J0 (cm4 ) 8,13 9072,00 2858,33 19440 1,25 31379,71 Y0 X0 = = = 7,43 29,069 x 23622,16 >23011,8 812,613 771,69 5,04% e e Zmax Jxx Zmin Z Z Vậy xà ngang boong khoẻ có quy cách 975x10 đường trung hoà x T 150x10 350x8 ì10 T 150 350 ì thoả mãn 7.4.3.3 Sống dọc boong : - Môn đun chống uốn tiết diện sống dọc boong không nhỏ trị số tính theo công thức sau đây: W = 1,29 l ( lbh + kw ) (cm3) (2A-10.2.1) Trong : l,b,h,w k : Nh quy định l =3,9 (m) (khoảng cách đờng tâm cột) b = 2,625 (m) : khoảng cách trung điểm nhịp kề xà đợc đỡ sống sờn h =16,22 (kN/m2) (tải trọng bong) kw=0 W = 835, (cm3 ) - Mô men quán tính tiết diện sống dọc boong không nhỏ trị số tính theo công thức sau : I= CZ l (cm4) (2A-10.2.2) Trong : C : Hệ số lấy nh sau: 1,6 : Đối với đờng miệng khoang boong tính toán đoạn tàu 77 4,2 : Đối với boong khác C = 4, Z : Mô đun chống uốn yêu cầu tiết diện sống dọc boong quy định (10.201-1) (cm3) l = 5,85 (m) I = 13683,9 (cm ) - Chiều dày thành phải không nhỏ trị số tính theo công thức sau t = 10S1+2.5 = 7,5 mm ; chọn t = mm S1 = 0,5 m chiều cao tiết diện sống - Chiều rộng mép phải không nhỏ trị số tính theo công thức sau 85.4 d l = 146,1 mm Trong d0 = 0,5 m chiều cao tiết diện sống l = 5,85 m Mép kèm:chiều rộng: b = min(l/5,S/2) =min(1170;1312,5) =>b = 1170 mm Chiều dày : t = 10 (mm) Chọn sống dọc boong thép chữ T có quy cách : ì10 T 160 350 ì Quy cách Fi (cm2) Zi (cm) FiZi FiZi2 (cm3) J0 (cm4) 1170 x 10 117 0 9,75 350 x 28 18 504 9072,00 2858,3 160 x 10 16 36 576 20736 1,33 120 x -9,6 6,5 -62,4 -406 -115,20 151,4 1018 32156,62 Mép kèm Bản thành Bản cánh Lỗ khoét Tổng Y0 Zmin Z Z X0 = 6,72 (cm) = 29,779 (cm) = 25317,05 >13683,9 = 850,172 (cm ) e e Zmax Jxx 1170x10 = = 835,4 1,74% (cm3 ) x 120x8 đường trung hoà x 160x10 T 350x8 Vâỵ sống dọc boong có quy cách ì10 T 160 thoả mãn 350 ì 7.4.3.4 Tính chọn cột chống: - Diện tích tiết diện cột 78 Diện tích tiết diện cột chống không dợc nhỏ trị số tính theo công thức sau :: A= 0,223w (cm ) l (2A/9.2.1) 2,72 k0 Trong đó: l : Khoảng cách từ mặt đáy ,từ boong từ kết cấu mà cột tựa đến cạnh dới xà sống boong mà cột phải đỡ k0: bán kính quán tính tối thiểu tiết diện cột (cm) k0 = 8,5 w : tải trọng boong mà cột đỡ (kN) w = kw0+Sbh (KN) Trong S _ khoảng cách trung điểm nhịp sống boong mà cột đỡ b _khoảng cách trung điểm nhịp xà ngang boong khỏe mà cột hay sờn phải đỡ h = max { C L ; a(bf y )} = 16, kN / cm : tải trọng boong tác dụng lên cột tính toán theo 2A/8.1 -Chiều dàycủa cột không nhỏ trị số tính theo công thức t = 0,022dP + 4,6 (mm) (2A/9.2.3) Trong : dP đờng kính cột chống (mm), *)Tính chọn côt phía trên: ( sàn mày đến bong chính) l = 3,2 (m) kw0 = w = kw0+Sbh =361,92 KN b = 5,8 m S = 3,9 m h = 16(kN/cm2) A = 34,4 (cm2) Chọn dP =200 (mm) t = 9(mm) chọn t = 12 (mm) diện tích thực tế cột A = D d ) = 36,57(cm2 ) ( - Vậy ta chọn cột chống có quy cách : 200 mm t = 12 mm *)Tính chọn côt phía dới: (sàn đến sàn 2) l = 2,5 (m) kw0 = 361,92 (kN/cm2) (tải trọng mà cột phía đỡ) w = kw0+Sbh =645 KN b = 4,55 m S = 3,9 m h = 16(kN/cm2) A = 58,5 (cm2) chọn dP =280 (mm) 79 t = 10,8(mm) chọn t = 14(mm) diện tích thực tế cột A = D d ) = 60, 04 (cm2 ) ( - Vậy ta chọn cột chống có quy cách : 280 mm t = 14 mm *)Tính chọn côt chống từ đáy đôi đến sàn 1: l = 2,8 (m) kw0 = 645 (kN/cm2) (tải trọng mà cột phía đỡ) w = kw0+Sbh = 878 KN b = 3,6 m S = 3,9 m h = 16(kN/cm2) A = 80,57 (cm2) chọn dP =320 (mm) t = 11,64 (mm) chọn t = 16,5(mm) diện tích thực tế cột A = D d ) = 81(cm ) ( - Vậy ta chọn cột chống có quy cách : 320 mm t = 16,5 mm 7.4.3.5 Tính toán liên kết: - Sờn thờng liên kết với xà ngang bong, sàn, đáy mã Chiều dài cạnh mã lmã = l/8 = 2,5/8 = 0,3125(m) Tra bảng chọn mã có quy cách 40 ì 350 ì 350 ì 80 [...]... 200 ì 16 600 ì 14 1300 1950 1400 Boong sàn 1 8500 I 1800 1500 II 2500 1500 III Boong sàn 2 1400 2000 IV Sống dọc mạn Sống dọc mạn 1400 2000 V 1500 7.3 Dàn mạn khoang máy 7.3.1 Sơ đồ kết cấu 1950 1950 1950 1950 1950 13000 Dàn mạn khoang máy kết cấu theo hệ thống ngang, không có mạn kép, gồm: sờn thờng , sờn khỏe, sống dọc mạn - Khoảng cách giữa các sờn thờng 650 mm - Khoảng cách giữa các sờn khoẻ 1950... = 237,5 = 61,26% Z (cm3) Vậy sống dọc mạn có quy cách ì 10 T 100 thoả mãn 350 ì 8 7.4 Dàn boong vùng khoang máy 7.4.1 Sơ đồ kết cấu: 1300 1950 1950 1950 1950 1950 1950 3 2250 2 4 1 2 3 4 7500x4200 2250 3000 1 Xà ngang bong thờng Xà ngang bong khoẻ Sống dọc boong Cột chống 73 Dàn boong khoang máy kết cấu hệ thống ngang - Khoảng cách giữa các sống ngang boong là 1,95 m ứng với 3 khoảng sờn - Khoảng cách...Chiều dày : 16(mm) Chọn quy cách sống phụ bệ máy :1300 ì 16(mm) *) Thành dọc bệ máy : + Bản thành : Chiều dày : 16(mm) Chiều cao : 650 (mm) Chọn bản thành dầm dọc bệ máy có quy cách : 650 x 16 + Bản mép : Chiều dày : 22 (mm) Chiều rộng : 300 (mm) Chọn bản mép dầm dọc bệ máy : 300 x 22 + Gia cờng cho bản thành của dầm dọc bệ máy : Đặt các mã cách nhau 0,6 (m) tại vị trí các sờn Kích thớc... từ đuôi tàu dến phàn đang xét x = 0,43 C2 = 3,853 h1 =0 ( tính nh tôn mạn vùng khoang hàng) d = 7,0 (m) D =9,8 (m) t2 = 10,84 mm t = 10 mm Chọn t = 12 (mm) 7.3.2.2 Tôn mép mạn : Theo 14.3.3 thì :chiều dày tôn mép mạn không nhỏ hơn chiều dày tôn mạn kề với nó chọn chiều dầy tôn mép mạn là 14 (mm) 68 7.3.3 Tính toán cơ cấu 7.3.3.1 Sờn thờng - Mô đun chống uốn của tiết diện sờn không nhỏ hơn trị số... tiết diện cột 78 Diện tích tiết diện cột chống không dợc nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :: A= 0,223w (cm 2 ) l (2A/9.2.1) 2,72 k0 Trong đó: l : Khoảng cách từ mặt đáy trên ,từ boong hoặc từ kết cấu mà cột tựa đến cạnh dới của xà hoặc sống boong mà cột phải đỡ k0: bán kính quán tính tối thiểu của tiết diện cột (cm) k0 = 8,5 w : tải trọng boong mà cột đỡ (kN) w = kw0+Sbh (KN) Trong đó S _ khoảng... dP =320 (mm) t = 11,64 (mm) chọn t = 16,5(mm) diện tích thực tế của cột A = 2 D d 2 ) = 81(cm 2 ) ( 4 - Vậy ta chọn cột chống có quy cách : 320 mm và t = 16,5 mm 7.4.3.5 Tính toán liên kết: - Sờn thờng liên kết với xà ngang bong, sàn, đáy trên bằng mã Chiều dài cạnh mã lmã = l/8 = 2,5/8 = 0,3125(m) Tra bảng chọn mã có quy cách 40 ì 7 350 ì 350 ì 7 80 ... thép : Mép kèm : chiều rộng : b = min(l/5,S/2) =min(600,325) =>b = 300 mm Chiều dày : t = 10 (mm) Chọn xà ngang boong thờng là thép góc không đều cạnh có quy cách L100x63x8 74 Bảng chọn thép 2 2 3 4 Cơ cấu Quy cách Fi (cm ) Zi (cm) FiZi FiZi (cm )J0 (cm ) Mép kèm325 x 10 32,5 0 0 0 2,708 L 100 x 63 x 8 12,6 7,18 90,47 649,56 127 S 45,1 90,47 779,269 Y0 e = 2,01 Zmax= 8,49 Jxx = 597,8 Wmin = 70,38 W =... 835, 4 (cm3 ) - Mô men quán tính của tiết diện sống dọc boong không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : I= CZ l (cm4) (2A-10.2.2) Trong đó : C : Hệ số lấy nh sau: 1,6 : Đối với ở ngoài đờng miệng khoang của boong tính toán ở đoạn giữa tàu 77 4,2 : Đối với boong khác C = 4, 2 Z : Mô đun chống uốn yêu cầu của tiết diện sống dọc boong quy định ở (10.201-1) (cm3) l = 5,85 (m) I = 13683,9 (cm 4 )... cấu hệ thống ngang - Khoảng cách giữa các sống ngang boong là 1,95 m ứng với 3 khoảng sờn - Khoảng cách giữa các sống dọc boong là 2,25 m - Khoảng cách lớn nhất giữa các sống dọc boong là 3,0 m - Miệng khoang có kích thớc là 7,5x4,2 m 7.4.2 Chiều dày tôn boong : +) Chiều dày tôn boong ngoài vùng miệng lỗ khoét t = 1,63.C.S h + 2,5 [mm] = 6,8 (mm) Chọn t = 10 mm +) Chiều dày tôn boong ở vùng khác : t... thì L bằng 230 mét ,nếu L bằng và lớn hơn 400 mét thì L lấy bằng 400 mét h : Tải trọng boong (kN/m2) h =max(h1 , h2) h=26,72 (kN/cm2) Chọn chiều dày tôn boong vùng này: t = 10 (mm) 7.4.3 Tính toán cơ cấu: 7.4.3.1 Xà ngang boong thờng: Mô đun chống uốn của tiết diện xà ngang boong phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : W = 0,43Shl 2 = 66,7 (cm3) (2A-8.4.3) Trong đó : S : Khoảng cách giữa ... 2,5m) -Mô đun chống uốn; W = C1 Shl2 (cm3) (2A-6.3.1) - chiều cao tiết diện :d0 = 0,125 l+ 1/4.d1 (m) - chiều dày sống không nhỏ trị số lớn trị số t1, t2 t1 = C Shl + 2,5 (mm) 1000 d 71 d 02 (... máy kết cấu hệ thống ngang - Khoảng cách sống ngang boong 1,95 m ứng với khoảng sờn - Khoảng cách sống dọc boong 2,25 m - Khoảng cách lớn sống dọc boong 3,0 m - Miệng khoang có kích thớc 7,5x4,2... 46,8 0 5,62 350 x 28 18,1 506,8 9173,08 2858,3 100 x 10 10 36,1 361 13032 0,83 140 x -1 1,2 7,6 -8 5,12 -6 47 -1 82,93 73,6 782,7 24240,12 Mép kèm Bản thành Bản cánh Lỗ khoét Tổng e Zmax Jxx = 10,63