thiết kế tàu dấu có các thông số LTK =107,2 m, BTK =14,5 m

PHẦN MỘT : NỘI DUNG THIẾT KẾ 1.Các thông số tàu Tàu thiết kế tàu dấu có thơng số sau: - Chiều dài thiết kế : LTK =107,2 m - Chiều rộng thiết kế: BTK =14,5 m - Chiều cao mạn: D = 8,0 m - Chiều chìm : d = 6,2 m - Hệ số béo thể tích : Cb = 0,74 ∆ - Lượng chiếm nước thể tích : = 7309,9 - Vận tốc : V = 13 hải lí/giờ - Vùng hoạt động: vùng biển hạn chế II 2.Quy phạm áp dụng TCVN 6259-2A:2003 -Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép Phần 2A Kết cấu thân tàu trang thiết bị tàu dài từ 90 m trở lên 3.Vật liệu đóng tàu Vật liệu để đóng tàu thép hình thép CT3 có giới hạn chảy σ ch =2400 KG/cm2 thép có độ bền tính tương đương Phân khoang 4.1 Khoảng sườn 4.1.1 Khoảng cách cấu vùng tàu -Hệ thống kết cấu dọc: Theo điều 2A/5.2.2 S = 550+2.L (mm) S = 764,4(mm) -Hệ thống kết cấu ngang : Theo điều 2A/5.2.1 S = 450+2L (mm) S = 664,4 (mm) Trong : L_Chiều dài thiết kế (m) L =107,2 (m) 4.1.2 Khoảng cách cấu vùng mút mũi vùng mút đuôi tàu S ≤ min(S, 610) ⇒ Chọn khoảng sườn sau: Khoảng sườn vùng khoang hàng : S = 650 (mm) Khoảng sườn khoang máy , khoang cách ly :S = 600 (mm) Khoảng sườn vùng mút mũi : S = 600 (mm) Khoảng sườn vùng mút đuôi : S = 600 (mm) Khoảng cách cấu dọc vùng tàu : S = 750 (mm) 4.2 Phân khoang Tàu thiết kế tàu loại D: có đáy đơi , mạn kép , vách dọc tâm - Theo điều 2A/27.1.2 khoảng cách vách dọc (Bk) vách ngang (Lk) tính theo cơng thức Ltk ≤ 107, LK ,Bk 1,2 = 1,2 = 12,42(m) - Chiều dài khoang mũi 0,05Lf ≤ lmũi ≤ 0,08Lf Trong Lf chiều dài để xác định mạn khô (m) Lf = Max(0,96L1;L2) L1: Khoảng cách từ mút trước sống mũi đến mút sau tôn bao đo đường nước nằm độ cao 0,85D (m) L 2: Khoảng cách đo từ mút trước sống mũi đến đường tâm trục lái đo đường nước nằm độ cao 0,85D (m) L1 =110,4 m L2 =107,5 m ⇒ Lf= Max(105,98 , 107,5 ) = 107,5 m ⇒ ≤ ≤ 5,375 (m) lmũi 8,6 (m) - Chiều dài khoang máy: 0,1 LTK ≤ Lmáy ≤ 0,15 LTK 10,72 (m) ≤ Lmáy ≤ 16,08 (m) với LTK =107,2 m - Chiều dài khoang cách ly theo qui phạm không nhỏ khoảng sườn - Chiều cao đáy đôi : ≥ Dđáy đôi B/20 =14,5/20=0,725 (m) Trong B: Chiều rộng thiết kế B =14,5 m -Chiều rộng mạn kép : ≥ Bmạn kép Max(0,76;D/9) = Max(0,76;0,88) (m) Với D = (m) Do ta chọn thơng số sau: -Chiều dài khoang hàng : Lkh = 11,05 (m) -Chiều rộng khoang hàng : Bkh = 6,00 (m) -Chiều dài khoang mũi : Lmũi = 5,45 (m) -Chiều dài khoang máy : Lmáy = 13,8 (m) -Chiều dài khoang cách ly mũi : Lkcl.mũi = 2,6 (m) -Chiều dài khoang cách ly máy : Lkcl.máy = 3,25 (m) -Chiều cao đáy đôi : Dđáy đôi =1,0 (m) -Chiều rộng mạn kép : Bmạn kép = 1,25 (m) -Chiều dài khoang đuôi : Lkđ = 5,4 (m) 4.3 Sơ đồ phân khoang Tên khoang Từ sườn - sườn #0  #9 Khoang đuôi #9  #32 Khoang máy #32  #37 Khoang cách ly ( làm buồng bơm ) #37  #54 Khoang hàng I #54  #71 Khoang hàng II #71  #88 Khoang hàng III #88  #105 Khoang hàng IV #105  #122 Khoang hàng V #122  #139 Khoang hàng VI #139  #155 Khoang hàng VII #155  #159 Khoang cách ly mũi #159  #169 Khoang mũi Chiều dài (m) 5,4 13,8 3,25 Khoảng sườn (mm) 600 600 650 11,05 11,05 11,05 11,05 11,05 11,05 10,4 2,6 650 650 650 650 650 650 650 650 5,45 600 Trên sở ta có sơ phõn khoang nh sau: Khoang đ uôi Khoang máy cách khoang hàng1 ly khoang hàng2 khoang hàng3 khoang hàng4 khoang hàng5 khoang hàng6 khoang hàng7 cách Khoang ly m?i Hệ thống kết cấu - Dàn boong :Vùng khoang hàng kết cấu theo hệ thống dọc, vùng khác kết cấu hệ thống ngang - Dàn mạn : Kết cấu theo hệ thống ngang tất vùng, mạn kép vùng khoang hàng - Dàn vách: Dàn vách vùng khoang hàng làm vách sóng (sóng đứng ) , vùng khoang máy bố trí nẹp đứng sống đứng sống nằm vùng khoang mũi, khoang bố trí nẹp nằm sống đứng - Dàn đáy : Kết cấu hệ thống dọc vùng khoang hàng, kết cấu ngang vùng lại Kết cấu đáy đơi vùng khoang hàng khoang máy Kết cấu dàn vách Theo bảng 2A/27.1 chiều dày tối thiểu cấu khoang hàng tàu dầu không nhỏ 8,5 mm ( với L = 107,2 m) 6.1 Vách vùng khoang hàng 6.1.1 Sơ đồ vách ngang Mạn IV III Mạn II I 1 Nẹp gia cường cho mạn kép I Tấm tôn I II Tấm tôn II III Tấm tôn III IV Tấm tơn IV 6.1.2 Tính tơn vách ngang (vùng khoang hàng) CL - Theo điều 2A/11.2.4 chiều dày tôn vách phải khơng nhỏ trị số lớn tính theo cơng thức sau : t = Max ( t1, t2 ) t1 = 3,4CS1 h + 2,5 (mm) ( Theo quy định vách sóng ) Trong đó: S1 : chiều rộng a b (m) Ta chọn a = 750 (mm) S1 = 750 (mm) S nửa bước sóng = 1125 (mm) h : khoảng cách thẳng đứng từ mép tôn đến mép miệng hầm hàng (m) c= 1,5 t  1+  ω ÷  tf  tω = 1,0 tf = 1,06 mặt ( chọn ) c=1 nghiêng tf tw chiều dày mặt nghiêng (mm) h1 = 7,955 m h2 = 6,005 m h3 = 4,055 m h4 = 2,105 m ⇒ h3 = 3,4 m h Tấm 1: h1 Tấm 2: h2 Tấm 3: h3 Tấm 4: h4 7,955 6,005 4,055 3,40 t1 = 3,4CS1 + 2,5 TẤM MẶT TẤM NGHIÊNG 10,12 9,69 9,12 8,74 7,94 7,63 7,48 7,20 Chiều dày tôn vách vùng 0,2l hai đầu chiều dài l phảI không nhỏ trị số tính theo cơng thức sau : CShl t = 0,0417 + 2,5 d0 C = mm 2,2 + Z2 Z0 ⇒ = 1,31 t = 5,2 mm Trong trường hợp chiều dày nghiêng phải không nhỏ trị số tính theo cơng thức sau : CShlb2 t = 1,74 + 2,5 d0 ⇒ t = 4,69 mm Tấm mặt trừ vùng cạnh vách có gân đứng : t = 12a + 2,5 mm ⇒ t = 10,2 mm C 1C 2S h + 3.5 t2 = mm ( Theo quy phạm tàu dầu ) S khoảng nẹp gia cường ( m ) S = 0,65 (m) h : trị số h1 ,h2 , h3 xác định sau khoang dầu hàng h1 khoảng cách thẳng đứng từ mép tôn vách xét đến mép miệng khoang hàng h2 xác định theo công thức : h2 = 0,85(h1 + ∆h) Trong : ∆h : cột nước bổ xung xác định theo công thức : ∆h = 16 (l t − 10) + 0,25(bt − 10) L (m) lt chiều dài khoang (m) lt b = 300 mm Chiều dày : t = (mm) Chọn xà dọc boong thép góc khơng cạnh có quy cách L 100x63x7 300x8 100x63x7 Bảng chọn thép STT Quy cách kết cấu Fi Zi Mép kèm b.t 300 24 0,4 Thép 100 63x7 11,1 7,52 A= e= 35,1 2,651 B= I= 93,07 499,037 C= W= Fi.Zi2 3,84 627,71 Io 1,28 113 745,829 Zmax= 61,243 w= 8,149 1,18 Fi.Zi 9,6 83,472 Vậy thép góc có quy cách L100x63x7 thoả mãn ∗)Xà dọc boong - Môđun chống uốn tiết diện sống : Z=1,29l ( lbh + kw ) (cm3) (2A/10.2.1-1) Trong đó: l : Chiều dài nhịp sống (m), l = 8,413 m b =2,25 m h : tải trọng boong (kN/m2),h = a(bf-y)    L  a = 4,90,55 + 0,175 = 5,5 ÷  100    b = 1+ 0,123 ( C b1 + 0,2) = 1,14 L L − 300  L  f = e + ÷ =7 10  150  y =1,8 m ⇒ h = 33,99(kN / cm2 ) w : tải trọng tác dụng lên cột chống (kN),w = ⇒ Z = 2239,6(cm ) -Mô men quans tính tiết diện sống: I = CW l =20783,5 (cm4) (2A/10.2.2) Trong : C =1,6 : hệ số theo quy phạm W 2239,9 (cm3) l = 5,1 (m) - Chiều dày thành Chiều dày thành không nhỏ trị số : 10S1+2,5 = 7,6 (mm) 4,43 bhl + 2,5 1000 d (2A/10.2.3-1) = 5,15(mm) (2A/10.2.3-2) Trong đó: d0: chiều cao tiết diện thành (m) d0 =0,55 (m) b, h, l : nhu quy định S1 : khoảng cách nẹp gia cường cho sống chiều cao tiết diện sống lấy giá trị nhỏ (m), S1 = 0,51 (m) Chọn thép Mép kèm :chiều rộng : b = min(l/5,S/2) =min(1020,1050) =>b = 1020 mm Chiều dày : t = 8(mm) Chọn sống thép chữ T có quy cách x10 T 250 600 x8 100 550x8 400x8 250x10 Bảng tính chọn quy cách sống STT Quy cách 60 Fi cm2 81,6 Zi cm FiZi cm3 48 30,4 1459,2 MK 1020 x BT x BC 250 x 10 25 60,9 1522,5 LK x 110 -8,8 145, 3,2 -28,16 Tổng e= 20,26 I= 91476,25 Zmax 40,14 cm 2953,54 W= 2278,78 FiZi2 cm4 44359,6 92720,2 -90,11 151307, i0 cm4 4,352 14400 2,1 -88,73 cm3 cm cm x10 T 250 600 x8 Vậy sống dọc boong có quy cách thoả mãn ∗)Sống Chọn sống dạng có kích thước xác định sau (2A/2.2.2) W = 2,5L + 100 = 368 (mm) L Vậy ta chọn : T = 2,2 + = 27,78 (mm) R = 0,4L + 16 = 58,88 (mm) W = 370 (mm) T = 28 (mm) R = 60 (mm) W R 1,25W *) Liên kết vùng đuôi Xà ngang boong liên kết với sườn thường mã l ma ≥ Chiều dài mã Qui cách mã Γ l 1,55 = = 0,194(m) 8 40 × 350× 350× Chọn lmã = 350 mm (Bảng 2A/1.3) 40 × 350× 350× Sườn liên kết với đà ngang đáy mã Γ 40 × 350× 350× 40 × 350× 350× (Bảng 2A/1.3) PHẦN HAI: QUY CÁCH HÀN T Vùng Tên mối hàn Số hiệu Quy cách T Đà ngang đặc với tôn bao tôn đáy Đà ngang đặc với tôn bao F3 F2 6-75Z200 Mã với sống đáy F2 ∆4 Mã sống với tơn bao tơn đáy Mã sống hông với sống hông F3 F2 6-75Z200 F3 F2 6-75Z200 Vùng Mã sống hông với tôn bao tôn đáy Nẹp gia cường sống phụ khoang Sống đáy với đà ngang đặc F2 ∆4 hàng Sống phụ đáy với đà ngang đặc F3 ∆4 10 Nẹp dọc đáy với tôn bao F3 ∆4 11 12 13 Sườn thường với tôn bao Sống ngang mạn với tôn bao Sống dọc mạn với tôn bao F3 F3 F3 5-75Z350 6-75Z200 6-75Z200 ∆4 ∆4 ∆4 14 Sườn khoẻ với sống mạn F3 ∆4 15 Mút sườn khoẻ sống mạn với tôn mạn F4 ∆6 16 Mép gân vách sóng F25 ∆5 17 Tơn vách với vành biên F3 ∆4 22 Phần khoét lỗ sống vách với nẹp vách F2 ∆4 23 Mã mút cấu F1 ∆5 24 25 Xà boong với tôn boong Dải tôn mép boong với tôn mạn F3 F1 6-75Z200 26 Sống boong với tôn boong F2 ∆4 27 Sống ngang boong với sống dọc boong F2 ∆4 28 Phàn lỗ khoét xà dọc với sống boong F2 ∆4 29 30 Đà ngang đặc với tôn bao tôn đáy F3 Mút đà ngang đặc với tôn bao tơn đáy F2 31 Sống đáy với tôn bao tôn đáy F2 ∆5 32 Sống phụ bệ máy với tôn đáy F2 ∆5 33 Sống phụ bệ máy với tôn bao F2 ∆5 34 35 36 Sống phụ đáy với sống đáy F3 Sống phụ đáy với đà ngang đặc F3 Dàn mạn dàn boong khoang máy chọn tương tự 37 dàn mạn dàn boong khoang hàng Mã với thành bệ máy F1 ∆7 38 39 40 Đà ngang với tôn bao Đà ngang với mép Sống đáy với tôn đáy F3 F3 F2 5-75Z200 5-75Z200 41 42 Sống đáy với mép Sống đáy với đà ngang F3 F2 7-75Z200 43 44 Sườn thường với tôn mạn Sườn khoẻ với tôn mạn F3 F2 5-75Z200 45 Sườn khoẻ với sống mạn F2 ∆4 46 47 Nẹp vách với tôn vách Sống vách với tôn vách F4 F2 6-75Z350 ∆6 5-75Z200 ∆4 7-75Z200 6-75Z200 ∆5 ∆4 ∆4 ∆4 48 49 Xà boong với tôn boong Sống boong với tôn boong F3 F2 5-75Z200 51 52 Nẹp vách với tôn vách Sống vách với tôn vách F4 F3 4-75Z350 5-75Z200 ∆4 53 Vùng khoang máy Vùng mũi Sống boong với tôn boong F2 ∆5 ... nhỏ 3,4 m t T m : h = 7,289 (m) => t1 + = 10 (mm) T m : h = 5,339 (m) => t2 = 8,04 (mm) T m : h = 3,389 (m) ⇒ ⇒ h = 3.4 (m) => t3 = 6,92 (mm) T m : h = 1,439 (m) h = 3.4 (m) => t4 = 6.92 (mm) Chọn... 1,039.1,25 (m) => t4 = 6,04 (mm) Chọn chiều dày sau: T m 1: bxt=1450x12(mm) T m 2: bxt=1950x10(mm) T m 3: bxt=1950x10 (mm) T m 4: bxt=1950x8 (mm) T m 5: bxt=1950x8 (mm) 6.3.3 Tính tốn cấu * Nẹp n m vách... 3,4 m T m : h = 8,339.1,25 (m) => t1 = t1 +1 = 9,7 (mm) T m : h = 6,889.1,25 (m) => t2 = 8,13 (mm) T m : h = 4,938.1,25 (m) => t3 = 7,27 (mm) T m : h = 2,989.1,25 (m) => t4 = 6,21 (mm) T m :