tính toán kết cấu thân tàu theo quy phạm qcvn 21 2a 2010

TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÂN TÀU THEO QUY PHẠMQCVN 21-2A:2010 I.GIỚI THIỆU CHUNG : 1.Các thông số cơ bản và tỉ số kích thước tàu: Chiều dài thiết kế L= 133,2 m 2.Công dụng,vùng hoạt động quy

TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÂN TÀU THEO QUY PHẠM

QCVN 21-2A:2010

I.GIỚI THIỆU CHUNG :

1.Các thông số cơ bản và tỉ số kích thước tàu:

Chiều dài thiết kế L= 133,2 m

2.Công dụng,vùng hoạt động quy phạm áp dụng:

-Tàu thiết kế thuộc loại tàu chở hàng container,vỏ thép,một boong,kết cấu đáy đôi,mạn

kép,buồng máy được đặt ở đuôi

Với đặc điểm của tàu thiết kế như trên , ta chọn hệ thống kết cấu như sau :

Tàu Container có kết cấu đáy đôi , mạn kép , mũi quả lê và đuôi xì gà

Khoang hàng : - Đáy và boong kết cấu hệ thống dọc

- Mạn kết cấu hệ thống ngang

Khoang máy : - Boong , mạn và đáy kết cấu hệ thống ngang

- Boong sàn kết cấu hệ thống ngang

Dàn vách : Tùy khu vực và loại vách mà có hệ thống kết cấu khác nhau

Khu vực khác : Đáy đơn , Các dàn kết cấu hệ thống ngang

4.Khoảng cách sườn và sơ đồ phân khoang:

4.1.Khoảng cách sườn:

Theo Quy phạm QCVN 21-2A:2010 quy định khoảng cách sườn tiêu chuẩn:

- Khoảng sườn ngang:

S = 2L +450 = 2x133,2+450 = 716 (mm)

- Khoảng cách dầm dọc (nẹp dọc):

S = 2L+ 550 = 2x133,2 + 550 = 816 (mm)

- Khoảng cách sườn vùng đuôi , vùng mũi tàu ,bầu đuôi không lớn hơn 610mm

Vậy ta chọn như sau:

- Khoảng cách sườn giữa tàu là: 650 mm

- Khoảng cách dầm dọc là: 635 mm ( do phụ thuộc sơ đồ bố trí container)

- Khoảng sườn vùng đuôi tàu chọn là: 600 mm

- Khoảng sườn vùng mũi tàu chọn là: 600 mm

4.2.Sơ đồ phân khoang

- Đối với tàu Container thì việc phân khoang phụ thuộc vào kích thước Container mà tàu chuyên chở

- Tàu ta thiết kế ở đây chở chủ yếu Container thuộc kiểu nhóm I (IC) với kích thước :

Kiểu IC : ○ Chiều dài : 6,1 m

○ Chiều cao : 2,44 m

○ Chiều rộng : 2,44 m

- Chiều dài khoang hàng không được vượt quá 30m

- Trên cơ sơ khoảng cách sườn đã xác định, chia chiều dài tàu thành 223 khoảng sườn thực với khoảng cách sườn ở các khu vực như sau :

+ Khoảng sườn vùng đuôi tàu : 0,60m (từ sườn số -12 đến sườn số 4)

+ Khoàng sườn giữa tàu : 0,65m (từ sườn số 8 đến sườn số 193)

+ Khoảng sườn vùng mũi tàu : 0,60m (từ sườn số 193 đến sườn số 212)

Theo quy định về phân khoang của quy phạm, phân chia tàu bằng 7 vách kín nước với chiều dàicủa các khoang như bảng sau:

Khoang Vị trí sườn Khoảng sườn Chiều dài khoang

II.KẾT CẤU DÀN ĐÁY:

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

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

- Chiều cao đáy đôi : Theo quy phạm 2-A/4.2.2 Thì chiều cao đáy đôi được xác định như sau :

d0 � B/16 =

16

97,22

= 1,44(m) ( Chiều rộng tàu B = 22,97 m ) Vậy ta chọn chiều cao đáy đôi đo từ mặt phẳng dọc tâm là 1500 mm , có thay đổi tại khoang máy và khoang mũi

- Khoảng cách các dầm dọc là 635 mm

- Khoảng cách các sống dọc là 2540 mm

- Khoảng cách giữa các đà ngang đặc: 2600 mm

A.KẾT CẤU DÀN ĐÁY KHU VỰC KHOANG HÀNG:

1.Sơ đồ dàn đáy:

2.Tôn đáy dưới (theo điều 4.5.5) :

*Trong vùng khoang hàng, chiều dày tôn bao đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức

+ 2,5 = 7,69 (mm)

t2 = C1C2S d 0,035L  ' h1 + 2,5 = 12=13,21 ( mm )

- L’: Chiều dài tàu, L’=L=133,2 m

- h1 : chiều cao cột áp tính toán có thể đo ở:

+Vùng 0,3L kể từ mũi tàu: h1 = 9

4 ( 17- 20.C'

b ) × ( 1 – x ) 2 + Các vùng còn lại khác vùng trên h1= 0

- C1 : hệ số phụ thuộc chiều dài tàu C1 = 1, vì L<230 m

- C2 : hệ số tính theo công thức sau :C2 = 241315,5fx

B

 = 4,5 + fB : tỉ số mômen chống uốn tiết diện ngang thân tàu tính theo quy phạm và mômen chống uốn tiết diện ngang thân tàu tính theo thực tế, lấy fB = 1 (Xét tại vùng giữa tàu)

+ x: tính theo công thức x = = 1

- X : khoảng cách từ mũi tàu đến điểm đang xét đối với tôn đáy ở phía trước của sườn giữa hoặckhoảng cách từ đuôi tàu đến điểm đang xét đối với tôn đáy ở phía sau của sườn giữa ,ở đây ta lấy X = 0,3L

 Chọn chiều dày tôn đáy ngoài là t = 14 mm

* Chiều rộng dải tôn giữa đáy: b = 2L + 1000 = 1266,4 (mm)

� Chọn b = 1270 (mm)

* Chiều dày dải tôn giữa đáy : t = tđ + 2 = 16 (mm)

3.Tôn đáy trên (theo điều 4.5.1-1):

Chiều dày tôn đáy trên không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

+ 2,5 = 7,69 (mm)

t2 = C’S h + 2,5 = 10,08 (mm)

Trong đó:

- S : khoảng cách giữa các dầm dọc, S = 0,635 m

- d0 : chiều cao tiết diện sống chính, d0= 1,5 m

- h: Tính theo công thức : h = 1,13(d- d0) = 8,904 (m) (theo 30.3.4)

- d : chiều chìm tàu, d= 9,38 m

- B :chiều rộng tàu B = 22,97 (m)

- lH :chiều dài khoang hàng lH = 26 (m)

- C :hệ số phụ thuộc tỷ số B/lH Với: 0,8 <B/lH = 0,88 <1,2 Khi đó hệ số C sẽ bằng b0 hoặc b1,lấy trị số nào lớn hơn Tra Bảng 2A/4.4 ta được : b0= 2,2 và b1=2,2 ; hệ số  được xác định

( l = 2600 mm Khoảng cách các đà ngang đáy)

 Chọn chiều dày tôn đáy trên t = 11 mm

4.Tôn hông (theo điều 14.3.5):

Chiều dày tôn hông không nhỏ hơn chiều dày tôn đáy kề với nó và không nhỏ hơn giá trị được tính theo công thức sau :

a b

Trong đó :

- R : bán kính cong hông, R= 1 m

- L’: Chiều dài tàu.L’=L= 133,2 m

- l : khoảng cách giữa các đà ngang đặc, l =2,6 m

- a,b : khoảng cách từ cạnh dưới và cạnh trên của cung hông đến các dầm dọc tương đương gần nhất với cạnh đó, b= 0 , a = 0,855 m

- Sống chính là một kết cấu dọc được đặt tại 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 dày sống chính không nhỏ hơn trị số sau:

4 1 17 , 0 6 , 2

B

y l

x d

- d1: chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét (m) Ở đây d1= 0

- lH: chiều dài khoang hàng, lH = 26 m

- x : Khoảng cách từ trung điểm của lH của mỗi khoang đến điểm đang xét, nếu x<0,2lH thì lấy x

= 0,2lH, nếu x≥ 0,45lH thì lấy x = 0,45lH, ở đây ta lấy x = 0,45lH= 11,7 m

- y : khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến sống dọc, y = 0 m

6 Mã gia cường cho sống chính đáy (theo điều 4.2.4-2):

Chiều dày mã ngang liên kết sống chính đáy với tôn dáy và dầm dọc cận kề được tính theo côngthức sau:

4 1 17 , 0 6 , 2

B

y l

x d

- d1 : chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét, d1= 0,6 m

- lH: chiều dài khoang hàng, lH = 26 m

- x : Khoảng cách từ trung điểm của lH của mỗi khoang đến điểm đang xét, nếu x<0,2lH thì lấy x

= 0,2lH,nếu x≥ 0,45lH thì lấy x = 0,45lH, ở đây ta lấy x = 0,45lH= 11,7 m

- y : khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến sống dọc, y = 2,54 m

 Chọn chiều dày mã gia cường cho sống phụ t = 12 mm

8 Đà ngang đặc (theo điều 4.3.2-hướng dẫn) :

Chiều dày của đà ngang trong đáy đôi phải không nhỏ hơn trị số lớn nhất trong các trị số sau :

t = max(t1, t2) = 14,41 (mm)

với : t1 = C2 B"

2y d d

d SB'

1

0  + 2,5 = 14,41 (mm)

1 2

H

C + 2,5 = 10,37 (mm)Trong đó:

- S : khoảng cách giữa các đà ngang, S = 2,6 m

- d: chiều chìm tàu, d = 9,38 m

- d0 : chiều cao tiết diện đà ngang, d0 = 1,5 m

- d1 : chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét, d1= 0,6 m

- B’: khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo ở mặt tôn đáy trên ở đoạn giữa tàu , B’ = 19,97 m

- B’’: khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo ở mặt tôn đáy trên tại vị trí đà ngang đặc B’’ = 2,60 m

- y : khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến điểm đang xét, nếu y<

, nếu y≥ thì lấy y = , ở đây ta lấy y = = 1,30 m

- H: Trị số được xác định phụ thuộc lỗ khoét, H= 1 (lỗ khoét có gia cường)

- lH: chiều dài khoang hàng, lH = 26 m

- C2: hệ số phụ thuộc vào tỷ số B/lH, ta có B/lH = 0,88  C2= 0,022 (theo bảng 2A/4.2)

- S1:khoảng cách các nẹp gia cường, S1 = 0,635 m

- C2’:Hệ số phụ thuộc tỉ số S1/d0, ta có S1/d0 = 0,423  C’

2 = 35 (theo bảng 2A/4.3)

 Chiều dài đà ngang đặc là t = 15 mm

9.Nẹp đứng gia cường cho đà ngang (theo điều 4.3.3) :

- Đặt tại mỗi vị trí của dầm dọc đáy

- Là thép dẹt có chiều dày bằng chiều dày đà ngang, t = 15 mm

-Chiều cao tiết diện d’0,08d0=0,12 m, lấy d’=120 mm (d0 chiều cao tiết diện đà ngang tại điểmđang xét, d0= 1,5)

Vậy quy cách nẹp 1460x120x15 mm

10.Thanh chống thẳng đứng (theo điều 30.3.3)

- Thanh chống thẳng đứng nên có tiết diện quán tính điều nên ta chọn thép góc điều cạnh

- Tiết diện thanh chống thẳng đứng không nhỏ hơn trị số xác định theo công thức sau:

F = 0,9CSb(d + 0,026L’) = 13,74 (cm2)

- S : khoảng cách giữa các dầm dọc, S = 0,635 m

- b: chiều rộng mà thanh chống phải đỡ, b = 1,3 m

- L’: Chiều dài tàu, L’ = L = 133,2 m

1

 = 1,44, tuy nhiên C ≥1 ,43-ls: chiều dài thanh chống, ls≥0,8d0, lấy ls=1,2 m

- I: Mômen quán tính tối thiểu của tiết diện thanh chống

- A : diện tích tiết diện thanh chống

 Vậy chọn thanh chống có quy cách L100x100x10

12.Dầm dọc đáy dưới (điều 30.3.2-1):

*Môdun chống uốn tiết diện của dầm dọc đáy dưới phải không nhỏ hơn trị số tính theo công th cứ

sau : Z =

B f 5 , 15 24

C 100

- L’: Chiều dài tàu, L’=L = 133,2 m

- fB : tỷ số môdun chống uốn của tiết diện ngang thân tàu chương 13 quy phạm, chia cho môdunchống uốn tiết diện ngang thân tàu thực tế, lấy fB = 1

- C: hệ số, C = 0,625: Nếu ở giữa khoảng cách các đà ngang có thanh chống

* Chọn thép:

- Mép kèm:

+ Chiều dày mép kèm: tmk = 14 mm

+ Chiều rộng mép kèm: b = min(0,5a;0,2l;50t) = 317,5 mm

L200x125x14 43.9 14.08 618.11 8703.017 18012)Mép kèm

317,5x14 44.45 0.00 0.00 0.00 7,261+2 88.35 14.08 618.11 10511.28

50t = 550 mm

- Bảng chọn thép:

 Vậy chọn dầm dọc đay trên có quy cách là: L180x110x12 là thỏa mãn

B.DÀN ĐÁY KHU VỰC KHOANG MÁY VÀ KHOANG ĐUÔI:

- Dàn đáy khoang máy và khoang đuôi kết cấu theo hệ thống ngang

- Đà ngang đặc đặt cách nhau một khoảng sườn

- Ta đặt thêm sống phụ dưới thành dọc bệ máy

1.Sơ đồ kết cấu:

2.Tôn đáy dưới gồm cả tôn hông (theo điều 14.3.4-1):

*Chiều dày tôn đáy dưới khu vực khoang máy và khoang đuôi không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

t=C1C2S d0,035L'h1+2,5 = 14,61 mm

Trong đó :

STT F i (cm 2 ) Z i (cm) F i Z i (cm 3 ) F i Z i 2 (cm 4 ) J 0 (cm 4 ) 1)Thép L180x110x12 33.7 12.58 423.95 5333.241 1123

- S : khoảng cách giữa các sườn ngang, S = 0,65 m

- L’: Chiều dài tàu, L’=L=133,2 m

- d : chiều chìm tàu, d= 9,38 m

- h1 : chiều cao cột áp tính toán

+Vùng 0,3L kể từ mũi tàu h1 = 9

4 ( 17- 20.CB ) × ( 1 – x ) 2 + Các vùng còn lại khác vùng trên h1= 0

 ở đây ta chọn h1= 0

- C1 : hệ số phụ thuộc chiều dài tàu C1 = 1, vì L<230 m

- C2 : hệ số tính theo công thức sau :C2 = 2

x) 15,5f 576

91 B (

 Chiều dày tôn đáy dưới khu vực khoang máy và khoang đuôi là t = 15 mm

* Chiều rộng dải tôn giữa đáy: b = 2L + 1000 = 1266,4 (mm)

� Chọn b = 1270 (mm)

* Chiều dày dải tôn giữa đáy : t = tđ + 2 = 17 (mm)

3.Tôn đáy trên (theo điều 4.5.1-5):

Chiều dày tôn đáy trên không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

+ 2,5+2 = 10,44 (mm)

t2 = C’S h + 2,5+2 = 12,26 (mm)

Trong đó:

- S : khoảng cách giữa các sườn, S = 0,65 m

- d0 : chiều cao tiết diện sống chính, d0= 1,5 m

- h: Tính theo công thức : h = 1,13(d - d0) = 8,904 (m) (theo 30.3.4)

- d : chiều chìm tàu, d= 9,38 m

- B :chiều rộng tàu, B = 22,97 (m)

- lH :chiều dài khoang máy, lH = 14,95 (m)

- C :hệ số phụ thuộc tỷ số B/lH Với B/lH = 1,54>1,2 Khi đó hệ số C sẽ có giá trị là b1

 được tính theo công thức:

b f

1124

8,13

 = 1,06Tra Bảng 2A/4.4 ta có b1= 1,7  C = b1= 1,80

- C’ : hệ số phụ thuộc tỷ số l/S Với l/S = 3,91>3,5,  C’ = 4

-l = 2540 mm (Khoảng cách giữa các sống đáy)

 Chiều dày tôn đáy trên khu vực này là: t = 13 (mm)

4.Sống chính đáy (theo điều 4.2.3):

Chiều dày sống chính đáy không nhỏ hơn trị số sau tính theo công thức :

4 1 17 , 0 6 , 2

B

y l

x d

- lH: chiều dài khoang máy, lH = 14,95 m

- x : Khoảng cách từ trung điểm của lH của mỗi khoang đến điểm đang xét, nếu x<0,2lH thì lấy x

= 0,2lH, nếu x≥ 0,45lH thì lấy x = 0,45lH, ở đây ta lấy x = 0,45lH = 6,7275 m

- y : khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến sống dọc, y = 0 m

 Chọn chiều dày sống chính là t = 13 mm

5 Sống phụ đáy (theo điều 4.2.3):

Chiều dày sống phụ đáy không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

4 1 17 , 0 6 , 2

B

y l

x d

- d1 : chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét, d1= 0,5 m

- lH: chiều dài khoang máy, lH = 14,95 m

- x : Khoảng cách từ trung điểm của lH của mỗi khoang đến điểm đang xét, nếu x<0,2lH thì lấy x

= 0,2lH, nếu x≥ 0,45lH thì lấy x = 0,45lH,ở đây ta lấy x = 0,45lH= 6,7275 m

- y : khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến sống dọc, y = 2,54 m

 Chọn chiều dày mã gia cường cho sống phụ t = 12 mm

6.Đà ngang đặc(theo điều 4.3.2-hướng dẫn) :

Chiều dày của đà ngang trong đáy đôi phải không nhỏ hơn trị số lớn nhất trong các trị số sau :

t = max(t1, t2) = 8,01 (mm)

t1 = C2 B"

2y d d

d SB'

1 2

H

C + 2,5 = 7,98 (mm)Trong đó:

- S : khoảng cách giữa các đà ngang, S = 0,65 m

- d: chiều chìm tàu, d = 9,38 m

- d0 : chiều cao tiết diện đà ngang, d0 = 1,5 m

- d1 : chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét, d1= 0,5 m

- B’:khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo ở mặt tôn đáy trên ở đoạn giữa

, nếu y≥ thì lấy y = , ở đây ta lấy y = = 2,297 m

- H = 1 (lỗ khoét có gia cường bồi thường)

- lH: chiều dài khoang máy, lH = 14,95 m

- C2: hệ số phụ thuộc vào tỷ số B/lH, C2= 0,017 (theo bảng 2A/4.2)

- S1:khoảng cách các nẹp gia cường, S1 = 0,95 m

- C2’:Hệ số phụ thuộc tỉ số S1/d0 , C’

2 = 18 (nội suy tuyến tính) (theo bảng 2A/4.3)

 Chiều dày đà ngang đặc là t = 9 mm

7.Nẹp đứng gia cường cho đà ngang(theo điều 4.3.3) :

- Là thép dẹt có chiều dày bằng chiều dày đà ngang, t = 9 mm

-Chiều cao tiết diện d’>0,08d0=0,12 m, lấy d’=150 mm (d0 chiều cao tiết diện đà ngang tại điểm đang xét, d0= 1,5 m )

- các nẹp này đặt cách nhau 0,7 m

Vậy quy cách nẹp 1500x150x9 mm

8 Bệ máy ,tính theo quy pham Liên Xô cũ :

Thông số chính của máy :

Chọn máy :

Chọn chiều dày bản thành bệ máy, t = 19 mm

9.Sống đuôi (theo điều 2.2.6):

Sống đuôi đúc, phải được kéo dài từ trục chân vịt lên phía trên và hàn chắc chắn với đà ngang vòm đuôi có chiều dày không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

t ≥ 0,035L + 8,5 = 13,16 mm

Chọn chiều dày sống đuôi t = 14 mm

C.DÀN ĐÁY KHU VỰC MŨI TÀU:

1.Tôn đáy dưới gồm cả tôn hông(theo điều 14.4.4-2):

*Chiều dày tôn đáy dưới khu vực mũi tàu không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

t = max(t1, t2) = 12,41

t1=C1.C2.S d0,035 'L h 1+2,5 = 12,41 mm

t2 = 1,34.S L 2  ,5 = 11,78 (mm)

Trong đó :

- S : khoảng cách giữa các sườn ngang, S = 0,6 m

- L’: Chiều dài tàu, L’=L=133,2 m

- d : chiều chìm tàu, d= 9,38 m

- h1 : chiều cao cột áp tính toán ,vùng 0,3L kể từ mũi nên h1 = 9

4 ( 17- 20.CB ) × ( 1 – x ) 2 = 4

- C1 : hệ số phụ thuộc chiều dài tàu C1 = 1, vì L<230 m

- C2 : hệ số tính theo công thức sau :C2 = 2

x) 15,5f 576

91 B (

 Chiều dày tôn đáy dưới khu vực mũi tàu là t = 15 mm

* Chiều rộng dải tôn giữa đáy: b = 2L + 1000 = 1266,4 (mm)

 Chọn b = 1270 (mm)

* Chiều dày dải tôn giữa đáy : t = tđ + 2 = 17 (mm)

2.Tôn đáy trên (theo điều 4.5.1-1):

Chiều dày tôn dáy trên không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :

+ 2,5 = 8,27 (mm)

t2 = C’S h + 2,5 = 9,43 (mm)

Trong đó:

- S : khoảng cách giữa các sườn, S = 0,6 m

- d0 : chiều cao tiết diện sống chính, d0= 2 m

- h: Tính theo công thức : h = 1,13(d - d0) = 8,34 (m) (theo 30.3.4)

- d : chiều chìm tàu, d= 9,38 m

- B :chiều rộng tàu, B = 22,97 (m)

- lH :chiều dài khoang hàng, lH = 25,35 (m)

- C :hệ số phụ thuộc tỷ số B/lH Với 0,8<B/lH = 0,91<1,2 Khi đó hệ số C sẽ bằng b0 hoặc b1, lấy trị số nào lớn hơn Tra Bảng 2A/4.4 ta được : b0= 2,2 và b1=2,2 ; hệ số  được xác định

theo công thức : 241311,8 1,06

 f b Khi đó b1= 2,33, do đó ta lấy C = 2,33

- C’ : hệ số phụ thuộc tỷ số l/S Với l/S = 4,23>3,5  C’=4

( l = 2540 mm Khoảng cách các sống đáy)

Chọn chiều dày tôn đáy trên khu vực này là t = 10 mm

3.Đà ngang đáy và sống chính(theo điều 7.2.2-1):

Chiều dày của đà ngang đáy và của sống chính ở khoang mũi không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

S = 0,6 L+4 = 10,92 mm

Trong đó: L: Chiều dài tàu, L=133,2 m

Chọn chiều dày của đà ngang đáy và của sống chính là t = 12 mm

4.Sống phụ đáy vùng mũi tàu(theo điều 7.2.2-1-4):

-Chiều dày sống phụ đáy phải gần bằng chiều dày của sống chính đáy

-Sống phụ phải có chiều cao tiết diện thích hợp với chiều cao tiết diện đà ngang đáy

 Chọn chiều dày sống phụ đáy vùng mũi tàu t= 11 mm

Chọn chiều dày sống mũi dạng tấm là t = 17 mm

III.KẾT CẤU DÀN MẠN:

- Vùng khoang mũi, khoang máy, khoang lái dàn mạn là mạn đơn kết cấu theo hệ thống ngang

- Vùng khoang hàng là mạn kép gồm mạn trong và mạn ngoài kết cấu theo hệ thống ngang

1.Chiều dày tôn mạn ngoài (theo điều 14.3.2-1) :

Chiều dày tôn mạn trừ tôn mép mạn thỏa mãn không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

- y : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn giữa đáy đến cạnh dưới của tấm tôn mạn đang xét, ở đây y = 0

- yB : Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn giữa đáy đến trục trung hòa nằm ngang của tiết diện ngang thân tàu

- L’: Chiều dài tàu, L’=L=133,2 m

-d : Chiều chìm tàu, d = 9,38 m

- D : chiều cao mạn tàu, D= 12,66 m

- h1vì không thuộc vùng 0,3L kể từ mũi, h1= 0

 chọn chiều dày tôn mạn ngoài là t = 15 mm

2.Chiều dày dải tôn mép mạn (theo điều 14.3.3):

- Chiều dày tôn bao mép mạn không nhỏ hơn 0,75 chiều dày tôn mép boong tính toán

- Chiều dày của tôn mép mạn không nhỏ hơn chiều dày tôn mạn kề với nó

 Chọn chiều dày tôn mép mạn là t = 16 mm

3.Chiều dày tôn bao mạn trong(theo điều 30.4.3):

Chiều dày tôn bao mạn trong phải không nhỏ hơn trị số đuợc tính theo công thức sau:

t = 3,6CS +3 = 9,78 mm

Trong đó:

- C = = 1,2

- S : khoảng cách giữa các sườn thường, S = 0,65 m

- h: khoảng cách từ trung điểm của đáy trên và đỉnh ống tràn đến cạnh dưới của tấm tôn

mạng trong, h = 5,83 m

- α = 15,5( vì y = 0, f B=1)

 Chọn tôn mạn trong có chiều dày là t = 10 mm

4.Chiều dày tôn bao kề với sống đuôi,trong vùng u đặc trục(theo điều 14.4.5):

Chiều dày tôn bao ở khu vực này phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

t = 0,09L+4,5= 16,49 mm

 Chọn chiều dày ton khu vực này là t = 17 mm

A.KẾT CẤU DÀN MẠN KHU VỰC KHOANG HÀNG:

Mạn kép, kết cấu theo hệ thông ngang bao gồm:

- Sườn thường, khoảng sườn 650 mm

- Sườn khỏe, khoảng sườn 2600 mm

- Khoảng cách các sườn khỏe khu vực gia cường chống va giảm xuống để đảm bảo độ bền kết cấu cho cả khu vực này

- Sống dọc mạn là thép tấm,tạo thành sàn công tác ,khoét lỗ cho suờn thường chui qua, khoảng cách các sống dọc mạn 2800 mm

1.Sườn thường :

* Ở đoạn từ vách đuôi đến đoạn 0,15L kể cả từ mũi tàu(theo điều 5.3.3-1):

Mô đun chống uốn của tiết diện sườn khoang phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

Z = 2,1CShl2 = 301,24 (cm3)

Trong đó:

- S: khoảng sườn, S = 0,65 m

- l : khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trên ở mạn đến sống dọc mạn gấn nhất, l = 2,8 m

- h: khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của l tại vị trí cần đo đến điểm d+0,038L’,h=12,942m

+ 1,  2:hệ số cho trong bảng 2A/5.2, 1=1,25,2=1,3

+ e chiều cao của mã đo từ mút dưới, e = 0,25l = 0,7 m

+ 2 khoảng cách từ sống dọc mạn bé nhất đến sống dọc mạn ngay phía trên, l2=2,8 m

+C4 tính theo công thức sau, nếu C4 lớn hơn 2,2 thì lấy C4 = 2,2, bé hơn 1 thì lấy C4=1

H0: Khoảng cách từ mặt tôn đáy trên ở mạn đến boong thấp nhất, H0 = 11,16 m

H: Khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của H0 đến boong mạn khô ở mạn, H= 11,16 m

 Chọn sườn thường có quy cách là: L180x110x12.

* sườn từ vách chống va đến 0,15L kể từ mũi tàu (theo điều 5.3.3-2):

Môđun chống uốn tiết diện của nó không nhỏ hơn giá trị tính theo công thức sau:

Z = 3,2CShl2 = 226,35

Trong đó:

- S: khoảng sườn, S = 0,65 m

- l : khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trên ở mạn đến sống dọc mạn gấn nhất, l = 2,3 m

- h: khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của l tại vị trí cần đo đến điểm d+0,038L’,h=10,81 m

)

(cm )4

((cm cm) 3 )

(cm

+ e chiều cao của mã đo từ mút dưới, e = 0,25l = 0,575 m

+ l2 khoảng cách từ sống dọc mạn bé nhất đến sống dọc mạn ngay phía trên, l2=2,8 m

+C4 tính theo công thức sau,nếu C4 lớn hơn 2,2 thì lấy C4 = 2,2 ,bé hơn 1 thì lấy C4=1

H0: Khoảng cách từ mặt tôn đáy trên ở mạn đến boong thấp nhất, H0 = 10,66 m

H: Khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của H0 đến boong mạn khô ở mạn, H=10,66 m

2 Sườn khỏe dạng tấm(sống ngang mạn) (theo điều 30.4.2-1):

Chiều dày của sống ngang mạn phải không nhỏ hơn trị số tính theo các công thức sau:

t m ax( ; ; ) 16,7t t t1 2 3  mm

' 1

+ C được xác định theo công thức: C(C1T C C2) 3 0, 263

+ C1 và C2: Được lấy theo Bảng 2A/30.1 phụ thuộc vào trị số h l H Với các tỉ số trung gian của

H

h

l thì C1 và C2 được tính theo phương pháp nội suy tuyến tính

+ h: Khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trên đến boong tính toán, h = 11,16 m

+ l H: Chiều dài khoang, l H = 26 m

+ h l H= 0,43  C1 = 0,18 và C2 = 0,05

+ T được xác định theo công thức:

2

0 2 0

S

B D d

+ d0: Chiều cao tiết diện sườn khỏe, d0= 1,5 m

+ d1: Chiều cao tiết diện sống ngang mạn, d1= 1,5 m

3

C được xác định theo công thức: C3 1 1,8y

h

  , nhưng không được nhỏ hơn 0,2.

+ y: Khoảng cách từ mút dưới của h đến vị trí đang xét, y = 0

+ S: Chiều rộng của diện tích được đỡ bởi sống ngang mạn, S = 2,6 m

+ a: Chiều cao lỗ khoét tại vị trí đang xét, a = 0,4 m

+ L’: Chiều dài tàu, L’ = 133,2 m

+ k: Hệ số lấy theo Bảng 2A/30.2 phụ thuộc vào tỷ số khoảng cách S1(m) của các nẹp đặt theo phương chiều cao tiết diện của sống ở bản thành của sống ngang mạn và d1.Với các trị số trung gian của S1/d1 thì trị số k được tính theo phép nội suy tuyến tính Ta có: S1 = 0,7 m; d1 = 1,5 m  S1/d1 = 0,47  k = 30,8

- Sống dọc mạn dạng tấm tạo thành các sàn công tác và vách ngăn két mạn

- Chiều dày của sống dọc mạn phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:

t = max(t1, t2, t3) = 25,03 (mm)

t1 = 0,083 ( 0,038 ')

1

L d

a d

, 8

Trong đó :

- S :chiều rộng diện tích được đỡ bởi sống dọc mạn, S = 2,8 m

- lH : chiều dài khoang hàng, lH = 26 m

- d : chiều chìm tàu, d = 9,38 m

- h : khoảng cách từ tôn đáy trên đến boong tính toán, h= 11,16 m

- L’: Chiều dài tàu.L’=L=133,2 m

- a : chiều cao lỗ khoét, a = 0,4

- C : được tính theo công thức :

+ x: khoảng cách từ điểm mút của lH đến vị trí đang xét, x = 0

+ βL tính theo công thức sau:

βL =

12

59,0

5.018

,01

2

1

0

1 0 2

d D D B

s

S

= 1,204

+ d0 chiều cao tiết diện sống chính đáy, d0 = 1,5 m

+ d1 chiều cao tiết diện sống dọc mạn, d1 = 1,5 m

B.KẾT CẤU DÀN MẠN KHU VỰC BUỒNG MÁY, ĐUÔI VÀ LÁI:

- Dàn mạn khu vực buồn máy, khoang đuôi, khoang lái là mạn đơn, bố trí theo hệ thống ngang

- Khoảng cách các sườn thường là 650 mm và 600 mm

- Khoảng cách các sườn khoẻ là 1950 mm