Thiết kế tàu chở hàng rời, trọng tải 27800 tấn, chạy cập KHC, vận tốc 13,5 knots

MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU PHẦN I:TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG - TÀU MẪU 1.1 TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG 1.1.1 CẢNG ĐI (CẢNG HÒN GAI) 1.1 CẢNG ĐẾN (CẢNG KASHIMA) 1.1.3 TUYẾN ĐƢỜNG GIỮA CẢNG 1.2 TÀU MẪU 10 PHẦN II:KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU 12 2.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ LƢỢNG CHIẾM NƢỚC, CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU VÀ HỆ SỐ BÉO 13 2.1.1 XÁC ĐịNH LƢỢNG CHIẾM NƢỚC SƠ BỘ 13 2.1.2 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÀU 13 2.1.3.XÁC ĐỊNH CHIỀU RỘNG TÀU 14 2.1.4.XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO MẠN 14 2.1.5.XÁC ĐỊNH CHIỀU CHÌM TÀU 15 2.1.6 XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ BÉO 16 2.1.7.KIỂM TRA LẠI CÁC TỈ SỐ KÍCH THƢỚC DỰA VÀO SỐ LIỆU THỐNG TÀU MẪU 16 2.1.8 NGHIỆM LẠI LƢỢNG CHIẾM NƢỚC THEO PHƢƠNG TRÌNH SỨC NỔI 19 2.1.9 NGHIỆM LẠI KHỐI LƢỢNG TÀU THEO PHƢƠNG TRÌNH KHỐI LƢỢNG 20 2.1.10.KIỂM TRA SƠ BỘ DUNG TICH KHOANG HANG : 26 2.2 SƠ BỘ KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH 27 2.2.1 CHIỀU CAO TÂM NGHIÊNG 27 2.2.2 CHU KỲ LẮC 28 PHẦN III:XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 29 3.1 CHỌN PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH TÀU 30 3.2 LỰA CHỌN HÌNH DẠNG MŨI VÀ ĐI 30 3.2.1 LỰA CHỌN DẠNG ĐUÔI 30 3.2.2.CHỌN DẠNG MŨI TÀU 31 3.3 XÂY DỰNG ĐƢỜNG CONG DIỆN TÍCH ĐƢỜNG SƢỜN 33 3.4 XÂY DỰNG ĐƢỜNG NƢỚC THIẾT KẾ 36 3.5 XÂY DỰNG ĐƢỜNG SƢỜN 39 PHẦN IV:TÍNH TỐN CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI 47 4.1 TÍNH TỐN VÀ VẼ ĐỒ THỊ BONJEAN 48 4.1.1 CÔNG THỨC LÝ THUYẾT 48 4.1.2 CÔNG THỨC TÍNH GẦN ĐƯNG 48 4.1.3 BẢNG TÍNH 48 4.1.4 ĐỒ THỊ 53 4.2.TÍNH TỐN VÀ VẼ ĐƢỜNG CONG THỦY LỰC 54 4.2.1 CÁC ĐẠI LƢỢNG TÍNH TỐN 54 4.2.2 BẢNG TÍNH 54 4.2.3 BẢNG TÍNH 55 PHẦN V:BỐ TRÍ CHUNG 66 5.1 NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ BỐ TRÍ CHUNG TỒN TÀU 67 5.2 PHÂN KHOANG, KÉT 67 5.2.1 PHÂN KHOANG 67 5.2.2 XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ DUNG TÍCH 68 5.2.3 BỐ TRÍ KHOANG, KÉT TRÊN TÀU 71 5.3 BIÊN CHẾ THUYỀN VIÊN 73 5.4 TRANG THIẾT BỊ BUỒNG, PHÒNG 74 5.4.1 BUỒNG Ở 74 5.4.2 BUỒNG PHỤC VỤ SINH HOẠT 76 5.4.3 CÁC BUỒNG TÁC NGHIỆP KỸ THUẬT 77 5.5 BỐ TRÍ TRÊN CÁC TẦNG BOONG 78 5.6 LỰA CHỌNG TRANG THIẾT BỊ HỆ THỐNG 80 5.6.1 THIẾT BỊ LÁI 81 5.6.2 CHỌN TRANG BỊNEO 82 5.6.THIẾT BỊ CHẰNG BUỘC 85 5.6.4 THIẾT BỊ CỨU SINH 86 5.6.5 PHƢƠNG TIỆN TÍN HIỆU 89 5.6.6 TRANG BỊ HÀNG HẢI 91 5.6.7 TRANG BỊVÔ TUYẾN DIỆN 91 5.6.8 HỆ THỐNG THƠNG HƠI , THƠNG GIĨ 92 5.6.9 HỆ THỐNG CỨU HOẢ 92 5.6.10 HỆ THỐNG CỨU THỦNG 94 5.6.11 TRANG THIẾT BỊ CHỐNG Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG 98 5.6.12 HỆ THỐNG LÀM MÁT 100 5.6.13 HỆ THỐNG DẦU ĐỐT, DẦU BÔI TRƠN 100 5.6.14 HỆ THỐNG RƢẢ HẦM HÀNG VÀ HÚT KHÔ DẰN 101 5.6.15 HỆ THỐNG NƢỚC SINH HOẠT 101 5.6.16 HỆ THỐNG HÂM NÓNG DẦU HÀNG VÀ NHIÊN LIỆU 101 5.6.17 HỆ THỐNG HÀNG RÀO, LAN CAN, CỬA, CẦU THANG,CẦU NỐI 101 5.7 KIỂM TRA MẠN KHÔ 102 PHẦN VI:KẾT CẤU THÂN TÀU 103 6.1 GIỚI THIỆU CHUNG 104 6.2 HỆ THỐNG KẾT CẤU, KHOẢNG SƢỜN, PHÂN KHOANG 104 6.2.1 HỆ THỐNG KẾT CẤU 104 6.2.2 KHOẢNG SƢỜN 104 6.2.3 PHÂN KHOANG 104 6.3.KẾT CẤU VÙNG KHOANG HÀNG 105 6.3.1 KẾT CẤU DÀN ĐÁY 105 6.3.2 KẾT CẤU DÀN VÁCH (QĐ 29.5.1[4]) 111 6.3.4 KẾT CẤU KÉT DỈNH MẠN 117 6.3.5 KẾT CẤU DAN MẠN 122 6.4 KẾT CẤU VÙNG KHOANG MÁY 131 6.4.1 KẾT CẤU DÀN VÁCH 131 6.4.2 KẾT CẤU DÀN ĐÁY 135 6.4.2.2 CHIỀU DÀY TƠN 136 6.4.3 TÍNH TỐN CƠ CẤU 137 6.4.4 KẾT CẤU DÀN MẠN 140 6.4.5 KẾT CẤU DÀN BOONG 144 PHẦN VII:THIẾT BỊ ĐẨY TÀU 150 7.1 TÍNH TỐN LỰC CẢN VÀ CƠNG SUẤT KÉO 150 7.1.1 THÔNG SỐTHIẾT KẾ CỦA TÀU 150 7.1.2 SỨC CẢN TÀU VÀ CƠNG SUẤT KÉO 151 7.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 155 7.2.1 CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO 155 7.2.2 TÍNH TỐN HỆ SỐ HÚT T VÀ HỆ SỐ DỊNG THEO WT 155 7.2.3 CHỌN SƠ BỘ ĐƢỜNG KÍNH CHONG CHÓNG 155 7.2.4 CHỌN SỐ CÁNH CHONG CHÓNG 156 7.2.5 TÍNH TỐN CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CỦA CHONG CHONG 157 7.2.6 XÂY DỰNG BẢN VẼ CHONG CHÓNG 161 7.2.7 KIỂM TRA BỀN CHONG CHÓNG THEO QUY PHẠM 167 PHẦN 8:TÍNH TỐN CÂN BẰNG TÀUVÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH THEO 174 8.1.XÁC ĐịNH TảI TRọNG, HOÀNH Độ TRọNG TÂM, CAO Độ TRọNG TÂM CủA TÀU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 8.2 TÍNH TỐN ĐƢờNG CONG CÁNH TAY ĐÕN ỔN ĐỊNH HÌNH DÁNG LΦ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 8.3 XÁC ĐịNH GÓC VÀO NƢớC CÁC TRạNG THÁI BOOKMARK NOT DEFINED ERROR! 8.4 XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH VÀ TRỌNG TÂM MẶT HỨNG GIĨ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 8.5 TÍNH TỐN GĨC LắC ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 8.6 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH THEO TIÊU CHUẩN CƠ BảN BOOKMARK NOT DEFINED ERROR! LỜI NÓI ĐẦU Ngày kinh tế Việt Nam bƣớc vào giai đoạn mới, giai đoạn hoà nhập mạnh mẽ vào kinh tế khu vực giới Song song với việc hội nhập kinh tế ngành hàng hải Việt Nam giữ chức quan trọng việc lƣu thơng hàng hố, giao lƣu trị, khoa học kỹ thuật với tiến trình hồ nhập chung thành phần kinh tế khác Trong chức khơng thể khơng kể đến vai trò to lớn ngành đóng tàu, ngành cơng nghiệp mũi nhọn đƣợc Đảng Nhà nƣớc chọn làm ngành công nghiệp hàng đầu làm động lực cho phát triển chung kinh tế Việt Nam kỷ Từ chức quan trọng mà kỹ sƣ, cán cơng nhân ngành Đóng tàu Việt Nam mong muốn đóng góp phần nhỏ cơng sức vào phát triển chung ngành lớn kinh tế đất nƣớc Là sinh viên ngành đóng tàu thân em nhận thức đƣợc vai trò, trách nhiệm kỹ sƣ đóng tàu tƣơng lai Sau thời gian học tập trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam, em vinh dự đƣợc khoa Đóng tàu Nhà trƣờng giao đề tài thiết kế tốt nghiệp là: “Thiết kế tàu hàng rời, trọng tải 27.800 tấn, chạy cấp KHC, vận tốc 13,5 knots” Để hoàn thành tốt đề tài này, em xin chân thành cảm ơn hƣớng dẫn tận tình giúp đỡ quý báu thầy cô tổ môn Lý thuyết thiết kế tàu thuỷ, đặc biệt cô Th.s Đỗ Thị Hải Lâm Vì khả kinh nghiệm hạn chế hồn thành đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Em kính mong thầy giúp đỡ góp ý để đề tài em hồn thiện hơn, đồng thời giúp em có thêm kiến thức, vững vàng cơng việc tới Em xin chân thành cảm ơn! PHẦNI TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG–THU THẬP TÀU MẪU 1.1 TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG Đề tài thiết kế là: “Thiết kế tàu hàng rời, trọng tải 27.800 tấn, chạy cấp KHC, vận tốc 13,5 knots”.Qua nghiên cứu thực tế,nƣớc ta có ngành cơng nghiệp khai thác xuất than đá tập trung chủ yếu tỉnh Quảng Ninh Nhật Bản thị trƣờng tiềm với thống kê giá trị xuất vào thị trƣờng tháng đầu năm 2014 780.305 trị giá 95.728 triệu USD Nên chọn loại hàng chuyên chở than đá cho tuyến Việt Nam - Nhật Bản 1.1.1 Cảng (Cảng Hòn Gai) *Vị trí; - Tọa độ: Vĩ độ - 20057' Bắc; Kinh độ - 1070 04' Đơng *Điều kiện khí hậu: - Chế độ thủy triều nhật triều với mực nƣớc triều cao + 4.00 mét, thấp 0.00 mét, trung bình + 3.20 mét Biên độ dao động lớn 4.0 m, trung bình 2.50 m - Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt: + Tháng 10 đến tháng 03 năm sau gió Bắc - Đơng Bắc + Tháng 04 đến tháng 09 gió Nam - Đông Nam *Khả thông qua; - Tổng chiều dài 36km bao gồm : + Từ phao số đến Một: dài 25.5km, rộng 300-400m, sâu 13m -20 m + Từ Một đến cảng Cái Lân: dài 10.5km, rộng 130km, sâu 10m - Cỡ tàu lớn tiếp nhận đƣợc: 75,000 DWT + Cảng Cái Lân: 40,000 DWT + Bến số 5: 40,000 DWT + Bến số 6,7: 30,000 DWT + Khu vực dùng bốc hàng xuống xà lan: 45,000 DWT - Năng suất làm hàng ngày: + Cảng Cái Lân: xe nâng xe ủi 3-5 (t) + Bến số 5,6: 5000 (t) hàng rời + Bến số 7: 20 xe nâng 2.5 (t) xe nâng 1-1.5 (t) *Cơ sở hạ tầng trang thiết bị; - Sức chứa: + Tổng diện tích kho (04 kho) 10,700 m2, đó: Kho CFS: 4,600 m2 Kho chứa hàng khác: Bến 5: 5,400 m2 Bến 1: 700 m2 + Tổng diện tích bãi chứa hàng bến 142,000 m2, gồm: Bến 6: 52,000 m2 Bến 5: 26,000 m2 Bến bến phụ: 15,000 m2 1.1 Cảng đến (Cảng Kashima) *Vị trí; - Tọa độ : Vĩ độ - 35o 54' Bắc ; Kinh độ - 140o 42' Đơng - Nằm bờ phía đơng đảo Hunshu, cách 90km phí đơng Tokyo *Điều kiện khí hậu: - Khối lƣợng riêng nƣớc 1025 kg/m3 - Mức thủy triều yếu, dƣới 0.5 hải lí/giờ *Khả thơng qua: - Tàu qua: Loại tàu LOA(m) d (m) DWT Tàu hàng rời - 19 150000 Tàu hàng khơ - 12 250000 Tàu hóa chất - 10 16000 Tàu chở gas 258 13.8 100,000 Tàu dầu thô 340 19 250,000 - Sản lƣợng than nhập vào cảng 339755 (t)/năm, lớn nƣớc 1.1.3 TUYẾN ĐƢỜNG GIỮA CẢNG - Tuyến Hòn Gai (Quảng Ninh) - Kashima dài 2093 hải lý *Vùng biển Hồng Kơng; - Chịu ảnh hƣởng khí hậu nhiệt đới gió mùa, thủy triều đặn, dòng hải lƣu ảnh hƣởng đến lại tàu, song lên phía Bắc nên chịu ảnh hƣởng gió mùa Đơng Bắc từ tháng 11 đến tháng năm sau, vùng biển lƣợng mƣa tập trung vào tháng 06, 07 với lƣợng mƣa trung bình 1964mm Tại vùng biển Đơng có bão đột ngột thƣờng từ cấp 05 đến07 Từ tháng 11 đến tháng năm sau thƣờng xuất sƣơng mù nên tàu hành trình khó khăn - Ở vùng biển chịu ảnh hƣởng dòng hải lƣu nóng chảy từ bờ biển Châu Á lên phía Bắc theo bờ biển Châu Mỹ quay xích đạo tạo thành vòng kín dòng hải lƣu lạnh chảy ngƣợc từ Bắc Mỹ phía Nam theo bờ biển Châu Á Do có dòng hải lƣu nên tốc độ tàu bị ảnh hƣởng *Vùng biển Nhật Bản: - Tại thƣờng có gió mùa Đông Bắc vào tháng tháng gây nên biển động gió cấp 8,cấp Bão thƣờng xuất từ quẩn đảo Philippin, thời gian ảnh hƣởng trận bão khoảng 05 ngày Hàng năm vào khoảng từ tháng đến tháng thƣờng xuất bão lớn từ đến lần, gây nguy hiểm cho tàu hoạt động biển - Vùng biển chịu ảnh hƣởng chế độ nhật triều với biên độ dao động khoảng 2m chịu ảnh hƣởng hai dòng hải lƣu nhƣ vùng biển Hồng Kông - Qua Hồng Kông từ vùng biển Đơng Hải phía đảo Đài Loan mùa đông chịu ảnh hƣởng áp thấp nhiệt đới sóng nên tốc độ tàu chậm lại, xi dòng hải lƣu xi gió tốc độ tàu tăng lên khoảng hải lý/giờ - Trên tuyến đƣờng này, tàu thiết kế đƣợc xếp vào cấp hạn chế I, khoảng cách xa tới nơi ẩn xa 162 hải lý - khu vực biển phía Đơng Trung Quốc, cách đảo Kume Is, Đài Loan, Trung Quốc khoảng cách nhỏ 200 hải lý (162 hải lý) Kết luận:Tàu chạy tuyến đƣờng cảng Hòn Gai Kashima (Nhật Bản),S=2093 hải lý Vận tốc tàu thiết kế v= 13,5 knots,vậy thời gian hành trình là: S t  6,5 (ngày) 24v Trong thời gian hành trình phải có thời gian dự trữ để sử dụng công việc khác nhƣ:nghỉ,bảo dƣỡng,sữa chữa,tránh bão…do ta chọn thời gian hành trình ngày 1.2 TÀU MẪU Bảng 1.1 Bảng thống kê tàu mẫu: Đơn vị NG-BULK 20 ATLANTIC JAPAN Đại lƣợng Chiều dài tàu Lpp m 151,5 169,4 162 Chiều rộng thiết kế B m 23,2 27,5 27 Chiều cao mạn D m 12,5 13,3 14,1 Chiều chìm tàu T Vận tốc v Công suất máy Ne Trọng tải DW D/T B/T L/B m knot kw Tấn - 14 5920 21000 1,389 2,578 6,530 9,42 14 6087 27860 1,412 2,919 6,16 9,97 14,5 6303 29952 1,414 2,708 Tên tàu 10 -2 10,937 0,070 120 1308 -1 10,937 0,070 120 1308 0 10,937 0,070 120 1308 10,937 0,070 120 1308 10,937 0,070 120 1308 10,897 0,070 119 1294 -0,283 5,962 36 212 ∑ 72 12 836 66 8902 383 S' = L(∑a+∑b)/9 = 1501m2 Diện tích đƣờng nƣớc phụ: Momen diện tích đƣờng nƣớc phụ: M'x = L(∑a2-∑b2)/18 = 6865 m3 Hoành độ tâm đƣờng nƣớc: L'CF = M'x/S' = 4,574 m Momen QT đƣờng nƣớc phụ: I'x = L(∑a3+∑b3)/27 = 55190m4 Momen QT đƣờng nƣớc tƣơng đƣơng: I'xf = I'x - S'L'2CF = 23789 m4 Bán kính tâm nghiêng: BM' = I'xf/V = 4,01 m Độ dịch chỉnh: ε = δθ.L'CF/2 = 0,399 m Bảng tính yếu tố đƣờng nƣớc tàu nghiêng 400 Sườn a b a2 b2 a3 b3 -4 0,000 0,000 0 0 -3 4,355 9,167 19 84 83 770 -2 4,863 9,167 24 84 115 770 -1 4,863 9,167 24 84 115 770 4,863 9,167 24 84 115 770 4,863 9,167 24 84 115 770 4,863 9,167 24 84 115 770 4,856 9,167 24 84 115 770 198 0,000 0,000 0 0 ∑ 34 64 161 588 772 5392 S' = L(∑a+∑b)/9 = 1742m2 Diện tích đƣờng nƣớc phụ: Momen diện tích đƣờng nƣớc phụ: M'x = L(∑a2-∑b2)/18 = -3811 m3 Hoành độ tâm đƣờng nƣớc: L'CF = M'x/S' = -2,188 m Momen QT đƣờng nƣớc phụ: I'x = L(∑a3+∑b3)/27 = 36645 m4 Momen QT đƣờng nƣớc tƣơng đƣơng: I'xf = I'x - S'L'2CF = 28306 m4 Bán kính tâm nghiêng: BM' = I'xf/V = 4,771 m Độ dịch chỉnh: ε = δθ.L'CF/2 = -0,191 m Bảng tính yếu tố đƣờng nƣớc tàu nghiêng 500 Sườn a b a2 b2 a3 b3 -4 0,000 0,000 0 0 -3 5,747 7,975 33 64 190 507 -2 5,857 7,975 34 64 201 507 -1 5,857 7,975 34 64 201 507 5,857 7,975 34 64 201 507 5,857 7,975 34 64 201 507 5,857 7,975 34 64 201 507 7,997 7,975 64 64 511 507 199 0,000 0,000 0 0 ∑ 43 56 269 445 1706 3551 S' = L(∑a+∑b)/9 = 1763 m2 Diện tích đƣờng nƣớc phụ: Momen diện tích đƣờng nƣớc phụ: M'x = L(∑a2-∑b2)/18 = -1576 m3 Hoành độ tâm đƣờng nƣớc: L'CF = M'x/S' = -0,894 m Momen QT đƣờng nƣớc phụ: I'x = L(∑a3+∑b3)/27 = 31246 m4 Momen QT đƣờng nƣớc tƣơng đƣơng: I'xf = I'x - S'L'2CF = 29838 m4 Bán kính tâm nghiêng: BM' = I'xf/V = 5,029 m Độ dịch chỉnh: ε = δθ.L'CF/2 = -0.078 m Bảng tính yếu tố đƣờng nƣớc tàu nghiêng 600 Sườn a b a2 b2 a3 b3 -4 0,000 0,000 0 0 -3 8,081 6,771 65 46 528 310 -2 8,081 6,871 65 47 528 324 -1 8,081 6,871 65 47 528 324 8,081 6,871 65 47 528 324 8,081 6,871 65 47 528 324 8,081 6,871 65 47 528 324 8,081 6,871 65 47 528 324 0,000 0,000 0 0 ∑ 57 48 457 329 3694 2257 Diện tích đƣờng nƣớc phụ: S' = L(∑a+∑b)/9 = 1865m2 200 Momen diện tích đƣờng nƣớc phụ: M'x = L(∑a2-∑b2)/18 = 1141 m3 Hoành độ tâm đƣờng nƣớc: L'CF = M'x/S' = 0,612 m Momen QT đƣờng nƣớc phụ: I'x = L(∑a3+∑b3)/27 = 35374 m4 Momen QT đƣờng nƣớc tƣơng đƣơng: I'xf = I'x - S'L'2CF = 34675 m4 Bán kính tâm nghiêng: BM' = I'xf/V = 5,844 m Độ dịch chỉnh: ε = δθ.L'CF/2 = 0,053m Bảng tính yếu tố đƣờng nƣớc tàu nghiêng 700 Sườn a b a2 b2 a3 b3 -4 0,000 0,000 0 0 -3 8,306 5,974 69 36 573 213 -2 8,306 6,405 69 41 573 263 -1 8,306 6,405 69 41 573 263 8,306 6,405 69 41 573 263 8,306 6,405 69 41 573 263 8,306 6,405 69 41 573 263 8,306 6,405 69 41 573 263 0,000 0,000 0 0 ∑ 58 44 483 282 4011 1790 Diện tích đƣờng nƣớc phụ: S' = L(∑a+∑b)/9 = 1829m2 201 M'x = L(∑a2-∑b2)/18 = 1793 m3 Momen diện tích đƣờng nƣớc phụ: Hoành độ tâm đƣờng nƣớc: L'CF = M'x/S' = 0.981 m Momen QT đƣờng nƣớc phụ: I'x = L(∑a3+∑b3)/27 = 24483 m4 Momen QT đƣờng nƣớc tƣơng đƣơng: I'xf = I'x - S'L'2CF = 32725 m4 Bán kính tâm nghiêng: BM' = I'xf/V = 5,516 m Độ dịch chỉnh: ε = δθ.L'CF/2 = 0,086 m - Bảng tính xác định toạ độ tâm y,z ,lΦ trạng thái N04 50 40 30 20 10 5,84 5,03 4,77 4,01 13,97 24,72 28,26 1,89 2,92 3,23 3,65 3,47 13,13 24,35 28,26 BM'cosθ 131,67 126,86 120,71 113,82 106,69 90,09 52,61 - ∑tpBM'cosθ 11,49 11,07 10,53 9,93 9,31 7,68 4,59 - yθ 5,18 5,06 3,85 3,07 2,00 4,78 4,29 0,00 θ 60 5,52 70 BM' ∑tp BM'sinθ BM' sinθ 4,2 13, 37 20, 15 25, 22 32, 14 41, 06 51, 30 202 KB-zθ yθcosθ (KBzθ)sinθ lΦ 7,79 - 0,40 8,94 - 7,39 0,88 9,02 - 1,17 8,06 1,41 8,92 - 1,76 7,61 2,15 8,64 4,59 2,20 6,77 3,10 8,14 0,07 2,80 5,54 4,21 4,52 3,58 3,93 0,37 4,48 -Bảng tổng hợp cánh tay đòn ổn định hình dáng lΦ  N0 N0 0,000 0,000 10 1,15 4,59 20 2,23 7,79 30 3,09 8,94 40 3,66 9,02 50 3,90 8,92 60 3,84 8,64 70 3,58 8,14 -Trạng thái N01: D= 33899 (tấn) KG = 8,25 (m) T = 9,8 (m) KB = 5,21 (m) a = KG – KB = 3,04 (m)  (I) lΦ (II) a sin (III) GZ =la.sin (IV) 0,000 0,000 0,000 10 1,150 0,527 0,623 0,010 Hệ số i (V) M (VI) GZ(m) (VII) GZ = (V)(VIII) 0,000 0,0000 0,000 100,9 0,0030 0,620 203 20 2,230 1,038 1,192 0,022 208,612 0,0062 1,185 30 3,090 1,518 1,572 -0,558 -5366,113 -0,1583 1,730 40 3,660 1,952 1,708 -0,218 -2095,643 -0,0618 1,770 50 3,900 2,326 1,574 -0,038 -369,724 -0,0109 1,585 60 3,840 2,629 1,211 0,075 723,847 0,0214 1,189 70 3,580 2,853 0,727 0,155 1494,907 0,0441 0,683 -Trạng thái N01: (tấn) D= 6299 T=2 (m) a = KG – KB = 6,54 KG = 7,66 (m) KB = 1,123 (m) (m)  (I) lΦ (II) a sin (III) GZ =la.sin (IV) 0,000 0,000 0,000 10 4,590 1,135 3,455 20 7,790 2,236 30 8,940 40 Hệ số i (V) M (VI) GZ(m) (VII) GZ = (V)(VIII) 0,000 0,0000 0,000 0,010 100,9 0,0160 3,439 5,554 0,022 208,612 0,0331 5,521 3,269 5,672 -0,558 -5366,113 -0,8519 6,523 9,020 4,202 4,818 -0,218 -2095,643 -0,3327 5,151 50 8,920 5,008 3,912 -0,038 -369,724 -0,0587 3,971 60 8,640 5,661 2,979 0,075 723,847 0,1149 2,864 70 8,140 6,143 1,997 0,155 1494,907 0,2373 1,760 8.3.Xác định góc vào nƣớc trạng thái tải trọng +Trạng thái N01 -Góc ứng với mép boong kín nƣớc (đo mặt phẳng sƣờn giữa) chạm nƣớc tàu nghiêng:   180 -Góc qua mép cửa lỗ khoét mạn tàu boong (không kín nƣớc) khơng chạm nƣớc tàu nghiêng:   300 204 -Góc qua cửa ca bin, thành dọc miệng hầm hàng chạm nƣớc (nếu mặt boong hoàn tồn kín nƣớc) q = 450 -Chọn q = 45 +Trạng thái N04 -Góc ứng với mép boong kín nƣớc (đo mặt phẳng sƣờn giữa) chạm nƣớc tàu nghiêng:   620 -Góc qua mép cửa lỗ kht mạn tàu boong (khơng kín nƣớc) không chạm nƣớc tàu nghiêng: q = 600 -Góc qua cửa ca bin, thành dọc miệng hầm hàng chạm nƣớc (nếu mặt boong hồn tồn kín nƣớc) q = 600 -Chọn q = 50 8.4.Xác định diện tích cao độ tâm diện tích hứng gió tàu ứng với trạng thái tải trọng +Trạng thái N01: TT Thành phần hứng gió Ai Hệ số Ki (m2) Zi Ki Ai K i A i Zi (m) (m) (m3) Thƣợng tầng mũi 64,58 1,00 7,10 64,58 458,5 Lầu A 75,40 1,00 6,85 75,40 516,5 Lầu B 45,36 1,00 9,55 45,36 433,2 Lầu C 45,36 1,00 12,25 45,36 555,7 Lầu D 43,68 1,00 14,95 43,68 653,0 Lầu lái 32,00 1,00 17,45 32,00 558,4 Ống khói 39,43 1,00 19,06 39,43 751,5 Mạn chắn sóng 10,00 1,00 7,42 10,00 74,2 Mạn tàu 592,50 1,00 1,98 592,50 1170,2 10 Tổng 948,31 948,31 5171,2 11 Tăng 10% (bù cho phần nhỏ khơng tính) 94,83 Tổng diện tích hứng gió: Av = 1043 m2 205 Tay đòn hứng gió: Zv = 5171,  5, 45 m 948, 31 +Trạng thái N04: STT Diện tích Ai Hệ số Ki Tên gọi Nhƣ trạng thái toàn tải Phần thêm Tổng (m2) 1043 1248 2291 1 Zi Ai,Ki Ai,Ki,Zi (m) (m2) 9,8 1043 7,8 1248 2291 (m3) 10221 9734 19955 Tổng diện tích hứng gió: Av = 2291 m2 Tay đòn hứng gió: Zv = 19955  8, m 2291 8.6.Xác định cánh tay đòn gây nghiêng áp suất gió trạng thái tải trọng STT Đại lƣợng Đơn vị Lƣợng chiếm nƣớc D Chiều chìm trung bình T Cánh tay đòn hứng gió Zv Diện tích mặt hứng gió Av Áp suất gió động p (tra bảng 10/2,1) Tay đòn gây nghiêng gió lW1 Tay đòn gây nghiêng gió giật lW2 m m m2 Pa m m Các trạng thái tải trọng N0 N0 33899 6299 9,8 2,2 14,36 14,25 1043 2291 504 504 0,223 2,612 0,334 3,918 8.5.Tính tốn góc lắc TT Đại lƣợng tính tốn Đơn vị Phƣơng án tải trọng No1 No4 (t) 33899 20070 Lƣợng chiếm nƣớc Δ Thể tích ngâm nƣớc  m3 33072 19580 Chiều chìm trung bình T m 9,80 6,20 Chiều cao tâm nghiêng GM m 2,91 6,30 Chiều rộng tàu B m 27,00 27,00 Hệ số béo CB - 0,780 0,780 206 - 2,76 4,35 Tỉ số B/T Cao độ trọng tâm KG m 8,25 3,10 Hệ số r - 0,64 0,43 10 Chiều dài Lwl m 164,40 160,90 11 Hệ số c - 0,366 0,404 12 Chu kì lắc T s 11,57 8,69 13 Hệ số X1 - 0,750 0,750 14 Hệ số X2 - 1,000 1,000 15 Hệ số S - 0,091 0,091 16 θ1r độ 19,65 16,17 8.6.Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn (Tiêu chuẩn thời tiết) Đại lượng tính tốn Đơn vị Phƣơng án tải trọng No1 No2 Lƣợng chiếm nƣớc Δ (t) 33899 20070 Chiều chìm trung bình d m 9,800 6,200 Biên độ chòng chành θ1r độ 19,653 16,171 Góc vào nƣớc θvn độ 30,000 50,000 Góc nghiêng tĩnh θw1 độ 3,662 3,338 Giá trị diện tích a m.rad 0,489 0,486 Giá trị diện tích b m.rad 0,549 0,646 1,123 1,329 Hệ số an toàn K Kết luận: -Tàu đủ ổn định (Theo tiêu chuẩn ổn định thời tiết – Điều 2.1.QCVN21:2010/BGTVT) 207 BEGIN Sơđ chi tiế ttínhtốnmạ nkhơtà ubiể ntheo LOAD LINE 66 CSDL “B” Loạ ità u “A” or “B” NO X ĐTrị số Fmin (Bả ng A) Trị số Fmin L f mm -) a ………… b Lf = ……m …… c …a + …b * …c/100= = …mm … NO X ĐTrị số Fmin (Bả ng B) Lf Trị số Fmin 160 2315 mm 161 2334 160.6 2320 mm YES (1)mm (5) Nắ phầ mhà ng vị trí I khôngthỏ amãn QĐ 15(7) QĐ16 ? NO YES Mứcchênhlệ chtrị số mạ nkhôgiũ a “B” & “A” Trị số Fmin “A” {d - (1)}*% giả mchiề ucao mạ nkhô = - (342) 1968 mm (-342) *0.6 hoặ c 1.0 = mm 1984 mm - e = -342 mm (3) 1978 (d) mm 160.6 YES XĐlượngtă ngmạ nkhô Lf Lượngtă ngmạ nk mm -) a ………… b Lf = ……m …… c …a +…b * …c/100 mm ( (1) + (2) + (3) = (5) (1) 2320 (2) (3) 2320 mm(5) (3) = (8) = NO E< 0,35Lf ? Lượngtă ngmạ nkhô = = 7.5 *(100-Lf) *(0.35- E/Lf) = (2 Cóthỏ amãn QĐ 27(7),(9)? Lf 160 161 YES Lf < 100 m ? Cóthỏ amãn QĐ 31(2),(3)? YES R*(D-Lf/15) = (8) = 250*(13.8-10.7) = 775mm ( 8) NO D > Lf/15 ? Lf/15 = 160.6/15= 10.7 m (5)*(Cb+0.68)/1.36 2490 (6 YES R*(D - Lf /15) = = … mm (7) GHI CHÚ: Lf: Chiề u dà i E: Chiề u dà i hiệ u dụ ng củ a kiế n trúc thượng tầ ng Cb: Hệ số béo chung D: Chiề u cao tính tốn mạ n khơ R: Lf>120m →R = 250;Lfh ? YES NO (7) = = 25 (7)*h/hs = … (8) TIẾP TH 208 TIẾP TỤC YES NO Loạ i “A” Hoặ c “B” Est./Lf = 33.4/150.6 = 0.22 → Est = 0.22 Lf “B” “A” YES Mứcgiả mcủ akiế ntrúcthượ ngtầ nghoặ chầ mboong Lf Mứcgiả m Tà ucó 122 1070 mm YFS KTTT 160.6 1070 mm kínhoặ chầ cd mboong? Lf = 160.6 m > 122 m →1070 mm (9) Est=Lf ? f > 0,4Lf? 0,4Lf= NO Phầ ntră mgiả m (Q Đ 37) Est Phầ ntră mgiả m Lf Lf -) a b Est = YES Có KT lầ ukiể u KTTT kín ? NO NO Phầ ntră mgiả m (QĐ 37) Est Phầ ntră mgiả m Lf Lf -) a b Est = Lf Lf a + c/100 *b = % … (10) (9)*(10)/100 = (12) 1070*15,4/100 = 164.78 mm (12) 2 Lf c a + c/100 *b = NO Phầ ntră mgiả m (Q Đ 37) Est Phầ ntră mgiả m 0.2Lf 14.0 0.3Lf 21 a b Est= c c YES Eb0 →Bị thừa = (15) = 8470.9a 987 b hsttm(d)? a/8 = 8470.9/8= 1058.86 mm (16) YES NO Hệ số Tíchs 1587 2114.55 Thựct ế 500 533.4 0 YES (18)/2 = (20) …… (20)=(22) (22)*(0.75-S//2Lf) = - 435,88*[0.75-42/(2*160.6)] = - 262 mm (23) TIẾP THEO 500 b/8= 500/8 = 62.5 mm (14) Tíchsố Hệ số Tíchsố 1066.8 Thựct ế 0 4229,1 3175 987 987 (17) - (16) = mm (18) (18) >0 →Bị thừa (18) 0 (15)75 →P = 75 P= [(15)+(18)]/2 = = [ - 466.9 – 935.46]/2= = -701.18 (20) …… [(15)+(19)]/2 = (20) … [P-50]/25*(18)=(19) …… GHI CHÚ: y: Mứcchênhgiữachiề ucaothựctế chiề ucaotiêuchuẩ nđ otạ iđ ườ ng F.P hoặ c A.P L/: Chiề udà itrungbìnhcủ a TTmũ ivà ttđ ikín (Max L/ = 0.5Lf) / S : Tổ ngchiề udà ihiệ udụ ngcủ acácthượngtầ ng 210 TIẾP TỤC (22)