Thiết kế nhà nổi trên sông hàn bằng vật liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ NỔI TRÊN SÔNG HÀN BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE CÓ SỨC CHỨA 100 KHÁCH ĐỂ PHỤC VỤ DU LỊCH Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS TRẦN VĂN LUẬN HUỲNH TẤN THIỆN Đà Nẵng, 2020 1.1.3 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực đề tài, em nhận giúp đỡ quý Phòng, Ban Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tạo điều kiện tốt để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Đặc biệt hướng dẫn tận tâm Thầy TS TRẦN VĂN LUẬN Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Thầy giúp đỡ Xin cảm ơn quý thầy cô Bộ môn Kỹ thuật tàu thủy, Khoa Cơ khí Giao thơng, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, giúp đỡ em suốt thời gian em học tập thực đồ án Trường Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè tạo điều kiện, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập, nghiên cứu thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn! 1.1.3 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG : ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN 1.2 VẬT LIỆU COMPOSITE(FRP) CHẾ TẠO NHÀ NỔI 1.3 NHÀ NỔI KHẢO SÁT CHƯƠNG : THIẾT KẾ CẤU TRÚC CỦA NHÀ NỔI 2.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 2.2 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 2.3 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG 2.3.1 Thiết kế bố trí chung phần nước 2.3.2 Xây dựng bố trí chung phần boong 2.3.2.2 Bố trí boong CHƯƠNG : THIẾT KẾ KẾT CẤU 14 3.1 TÍNH TỐN THIẾT KẾ PHẦN DƯỚI NƯỚC 14 3.1.1 Kết cấu phao 16 3.1.2 Kết cấu sàn 23 3.1.3 Khối lượng phần nước 27 3.2 THIẾT KẾ KẾT CẤU TRÊN BOONG 30 3.2.1 Xác định kích thước hình học khung nhà thép 30 3.2.2 Xà gồ mái 30 3.2.3 Tính tốn khối lượng tác động lên khung ngang 33 3.2.4 Tính tốn thiết kế khung ngang 33 3.2.5 Thiết kế cột chống 34 3.2.6 Thiết kế khung vách 37 3.2.7 Thiết kế bao tường 42 CHƯƠNG : TÍNH TỐN TÍNH NỔI VÀ CÂN BẰNG CỦA NHÀ NỔI 44 1.1.3 4.1 Tính tốn yếu tố tính 44 4.1.1 Phương trình tính 44 4.1.2 Lượng chiếm nước nhà qua thành phần trọng lượng 45 4.1.3 Yếu tố đường nước 45 4.1.4 Các yếu tố mặt cắt ngang 46 4.1.5 Tính tốn yếu tố tính 47 4.2 Cân nhà 51 4.2.1 Xác định ổn định tĩnh 55 4.2.2 Tính diện tích hướng gió tâm diện tích hướng gió 58 4.2.3 Kiểm tra ổn định gió tác động 60 CHƯƠNG : KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 1.1.6 LỜI NÓI ĐẦU Hiện ngành du lịch phát triển mạnh toàn quốc đặt biệt du lịch nghỉ dưỡng sông, biển Ở Đà Nẵng bên sơng Hàn có nhiều cảnh đẹp.Vì kết hợp vui chơi ăn uống ngắm cảnh bên sông để đem lại nguồn thu đáng kể cho nhà kinh doanh Đối với nhà hàng sông yếu số giá thành quan trọng Từ vật liệu truyền thống như: gỗ, thép, nhôm, vật liệu dùng để đóng tàu Tuy nhiên, nhà người ta dùng gỗ, thép mà người ta dùng nhơm để đảm bảo yêu cầu thẩm mỹ, sức tải, khả chống chịu môi trường…Với vật liệu nhơm người ta đóng nhà hàng mang tính tốt Tuy nhiên, với phát triển khoa học kỹ thuật, vật liệu đời, vật liệu Composite mang ưu điểm bật có độ bền cao, nhẹ, trơ với môi trường nước biển, phương pháp thi công đơn giản, giá thành rẻ… Với ưu điểm trên, vật liệu Composite dần thay vật liệu truyền thống Trước yêu cầu trên, để tạo điều kiện tiếp cận thực tế, làm quen với việc giải vấn đề cách cụ thể, sau thời gian học tập chúng em nhà trường giao thực đề tài: Thiết kế nhà sông Hàn vật liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch Qua thời gian tìm hiểu hướng dẫn tận tình thấy giáo T.S TRẦN VĂN LUẬN, với động viên giúp đỡ tận tình bạn bè người thân, chúng em hoàn thành nội dung đề tài 1.1.6 Nội dung đề tài gồm phần: CHƯƠNG 1: Đặt vấn đề CHƯƠNG 2: Thiết kế cấu trúc nhà CHƯƠNG 3: Thiết kế kết cấu nhà CHƯƠNG 4: Tính tốn tính cân nhà CHƯƠNG 5: Kết luận Tuy nhiên thời gian kiến thức có hạn nên thực khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong góp ý thầy để chúng em hoàn thiện kiến thức Sinh viên thực Huỳnh Tấn Thiện Lê Văn Tùng Lê Đình Thanh Vinh Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch CHƯƠNG : ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Như biết năm gần đây, ngành du lịch Tp Đà Nẵng phát triển mạnh mẽ, thiên nhiên ưu đãi nơi có bãi tắm tuyệt đặc biệt cảnh vật bên sông Hàn Khách du lịch đến Đà Nẵng không tắm biển thưởng thức đồ ăn mà muốn ngắm cảnh đẹp bên sông Hàn Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, chúng em giao thực đề tài với nội dung: Thiết kế nhà sông Hàn vật liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch Thực tế nhận thấy, yếu tố quan trọng khó khăn thiết kế chế tạo nhà phải đạt tính ổn định Về mặt lý thuyết có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến ỏn định: Đặc điểm hình dạng phao, bố trí chung, …Do thiết kế nhà tốn phức tạp có ý nghĩa quan trọng Vì đề tài này, dựa nhà có sẵn có phân tích lựa chọn nhằm mục đích đưa mẫu nhà phù hợp mặt tính năng, phù hợp điều kiện kinh tế- kỹ thuật- công nghệ nước ta 1.2 VẬT LIỆU COMPOSITE(FRP) CHẾ TẠO NHÀ NỔI Vật liệu Compositer (FRP) chế tạo phần phao cốt sợi thuỷ tinh nhựa polyester không no * Cốt sợi thuỷ tinh băm (sau gọi “tấm sợi băm”), vải sợi thuỷ tinh thô (sau gọi “vải sợi thô”), sợi thuỷ tinh thô (sau gọi “sợi thô”), dùng làm cốt cho FRP chế tạo từ sợi dài * Mát gồm lớp sợi liên tục gián đoạn, phân bố hỗn loạn mặt phẳng Các sợi giữ với nhờ chất liên kết hồ tan khơng hồ tan nhựa, tuỳ thuộc vào cơng nghệ sử dụng Tính phân bố hỗn loạn sợi làm cho “mát” có tính đẳng hướng mặt phẳng Thiết kế nhà sơng Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch Vải (hay băng) tổ hợp mặt sợi, mớ …vv, thực nhờ kỹ thuật dệt Vải gồm: - Phương (dọc), tập hợp tất sợi song song, phân bố mặt phẳng theo chiều dài vải - Phương ngang, tập hợp tất sợi bắc ngang qua sợi dọc Người ta phân biệt loại vải dựa vào loại sử dụng (sợi đơn giản, mớ…), có nghĩa dựa vào khối lượng dài sợi, vào kiểu tréo sợi dọc ngang, bao gồm kiểu: Lụa trơn, xa tanh, vân chéo, kiểu đồng phương * Nhựa polyester Nhựa polyester sử dụng từ lâu để chế tạo vật liệu Composite Dựa mô đun đàn hồi, người ta phân loại polyester: Nhựa nền, nhựa cứng vừa phải nhựa cứng Loại nhựa cứng thường sử dụng để chế tạo vật liệu composite Chúng ta liệt kê số tính loại nhựa cứng đóng rắn Khối lương riêng 1.200 kg/m Mô đun đàn hồi kéo 2,8 đến 3,5 Gpa Mô đun đàn hồi uấn đến Gpa Ứng suất phá huỷ kéo 50 đến 80 Mpa Ứng suất phá huỷ uấn 90 đến 130 MPa Biến dạng phá huỷ kéo đến % Biến dạng phá huỷ uấn đến % Độ bền nén 90 đến 200 MPa Độ bền cắt 10 đến 20 MPa Nhiệt độ uấn cong tải trọng (1,8 Mpa) 60 đến 100 0C * Nhựa polyester có ưu điểm: - Cứng - Ổn định kích thước Thiết kế nhà sơng Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch - Khả thấm vào sợi nhựa cao - Dễ vận hành - Chống mơi trường hố học - Giá thành hạ * Nhựa polyeste có nhược điểm sau: - Dễ bị nứt, đặc biệt nứt va đập - Độ co ngót cao (khoảng – 10%) - Khả chịu nước, nước nóng - Bị hư hại tác hại tia cực tím - Dễ bắt lửa - Chịu nhiệt trung bình (dưới 1200C) 1.3 NHÀ NỔI KHẢO SÁT Từ thực tế khảo sát tham khảo hệ thống nhà vật liệu composite khu vực Khánh Hòa như: Nhà hàng bè NHÂN LAN 2017: + Chiều dài lớn Lmax = 15,00 m + Chiều rộng lớn Bmax = 8,0 m + Chiều cao mạn D = 1,00 m + Chiều chìm trung bình d = 0,30 m + Số lượng khách n = 100 người - Nhà hàng VĨNH HY: Thiết kế theo tiêu chuẩn QCVN-56 dành cho đóng tàu phương tiện vật liệu composite Thiết kế dòng tàu thân kết nối cầu Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch dẫn Nhà hàng làm vật liệu composite thỏa mãn thiết kế theo QCVN-56 đảm bảo tải trọng theo yêu cầu thiết kế + Chiều dài lớn Lmax = 15,00 m + Chiều rộng lớn Bmax = 8,00 m + Chiều cao mạn D = 1,20 m + Chiều chìm trung bình d = 0,35 m + Sức chứa n = 136 người Ta chọn cấu trúc nhà giống tàu thân với phao liên kết với sàn phía tàu thân loại tàu có độ ổn định cân cao Sau chọn sơ kích thước phao kích thước sàn theo mơ hình nhà hàng sử dụng khu vực Khánh Hịa sau kiểm tra tính tính cân nhà Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch xác diện tích phần đường cong hạn chế, tính diện tích hình thang cạnh đáy dai di, chiều cao cạnh bên giá trị đoạn yi-1 yi Cơng thức tính diện tích theo phương pháp hình thang dạng khung: A = 0,5.(y0 + y1).d1 + 0,5.(y1 + y2).d2 + 0,5.(y2 + y3).d3 + + 0,5.(yn-1 + yn).dn = 0,5.d.(y0 + 2.y1 + 2.y2 + 2.y3 + + 2.yn-1 + yn) = 0,5.d.yi.ki Hình4.4:Tích phần gần theo phương pháp hình thang Để tính tốn giá trị ta sử dụng phương pháp gần hình thang: AW : Diện tích đường nước 20 AW = L. Ki yi = 𝑚2 My : Mơ men tĩnh diện tích đường nước trục Oy 20 M y = L2  Ki yi i = 𝑚4 Ix : Mô men quán tính diện tích đường nước trục Ox Ix = L 20  Ki yi3 = 𝑚4 Iy : Mơ men qn tính diện tích đường nước truch Oy 20 I y = L3  Ki yi i = 𝑚4 Trong đó: yi : Tung độ sườn tính đường nước thứ i 49 Thiết kế nhà sơng Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch ki : Hệ số hình thang L : Khoảng cách sườn liên tiếp Li : Chiều dài nhà đường nước thứ i Bi : Chiều rộng sườn đường nước xét di : Chiều chìm đường nước xét Việc tính tốn cho đường nước thực dạng bảng sau: sườn 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Tổng Yi Ki Ki.Yi i 0.75 0.75 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 1.5 0.75 0.75 30 20 AW = L. Ki yi = 30 𝑚2 20 M y = L2  Ki yi i = 𝑚4 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 10 Ki.Yi.i -7.5 -13.5 -12 -10.5 -9 -7.5 -6 -4.5 -3 -1.5 1.5 4.5 7.5 10.5 12 13.5 7.5 𝑖2 Ki.Yi.𝑖 Y𝑖 Ki.Y𝑖 100 75 0.421875 0.421875 81 121.5 0.421875 0.84375 64 96 0.421875 0.84375 49 73.5 0.421875 0.84375 36 54 0.421875 0.84375 25 37.5 0.421875 0.84375 16 24 0.421875 0.84375 13.5 0.421875 0.84375 0.421875 0.84375 1.5 0.421875 0.84375 0 0.421875 0.84375 1.5 0.421875 0.84375 0.421875 0.84375 13.5 0.421875 0.84375 16 24 0.421875 0.84375 25 37.5 0.421875 0.84375 36 54 0.421875 0.84375 49 73.5 0.421875 0.84375 64 96 0.421875 0.84375 81 121.5 0.421875 0.84375 100 75 0.421875 0.421875 1005 16.875 Ix = L 20  Ki yi3 = 5,625 𝑚4 20 I y = L3  Ki yi i = 1005 𝑚4 50 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch • Tính tốn thơng số tính cho thân STT Bảng 2.3 Bảng tính thơng số tính cho thân Trị số đường nước Đại lượng tính Cơng thức Đ.vị ĐN ĐN 250 ĐN 500 Thứ tự đường nước i Chiều chìm di=iΔd m 0.25 0.5 Diện tích đường nước Si=ΔlSyiki Tổng StpSi m Thể tích ngâm nước V=Δd/2StpSi m3 Hồnh độ tâm diện ĐN xf Tích m2 30 30 30 60 120 7.5 15 m 0 Sixfi m 0 Tổng StpSixfi m3 0 Hoành độ tâm xB=StpSixfi/Si m 0 10 Tích Sii m2 30 60 11 Tổng StpSii m2 30 120 12 Cao độ tâm zB=ΔdStpSii/StpSi m 0.125 0.25 13 Tung độ sườn Y5(suon10) m 0.25 0.5 14 Tổng Stpy5 m 0.25 15 Diện tích sườn ω5=ΔdStpy5 m2 0.0625 0.25 16 17 18 Chiều dài Chiều rộng Hệ số béo sườn Li Bi CM=ω5/(Bidi) m m 19.07 1.5 19 1.5 0.00215 20 1.5 0.0084 19 Hệ số béo diện tích CWP=Si/(LiBi) 1.03093 1.0137 20 Hệ số béo thể tích CB=V/(LiBidi) 1.03093 1.0137 21 Momen quán tính Ix Ix=1/3DlSy3ki m4 5.625 5.625 22 Bán kính tâm nghiêng ro=Ix/V m 0.75 0.375 23 Momen quán tính Iy Iy=Dl3Syii2ki m4 1005 1005 24 Momen quán tính If If=IY - xf2S m4 1005 1005 25 26 Bán kính tâm chúi Lượng chiếm nước Rc=If/V D=γV m T 134 7.6875 67 15.375 0 51 Thiết kế nhà sơng Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch • Tính tốn thơng số tính cho thân Việc tính toán yếu tố thủy lực cho nhà thân ta phải dựa theo yếu tố thủy lực thân vừa tính áp dụng phương pháp hình học để tính cho thân Hình 5: Mặt cắt ngang phao Với Cn Khoảng cách từ dọc tâm thân đến dọc tâm thân N0 Đại lượng cần tính Cơng thức I II III Thứ tự đường nước Diện tích đường nước ∑AWCi i AWCi=2.AWi ∑(II) IV V Thể tích ngâm nước Mơ men tĩnh MyC VCi=2.Vi MyC=2.My VI Hồnh độ xf xfC=MyC/AWC VII VIII Tích xf.AWC ∑xf.AWC xfC.AWC ∑xfC.AWC IX Hoành độ tâm xBC xBC=(VIII)/(III) Đ.vị 𝑚2 𝑚2 𝑚3 𝑚 m 60 0 0 m X Tích i.AWC (I).(II) 𝑚 XI ∑i.AWC ∑(X) XII Cao độ tâm ZBC ZBC=Δd.(XI)/(III) 𝑚2 m XIII Khoảng cách từ dọc tâm thân đến dọc tâm thân Cn m 3.5 XIV XV XVI Mơ men qn tính IxC Bán kinh tâm nghiêng Mơ men qn tính IyC IXC=2.IX+AWCi.Cn rC =IXC/VC Ifc=2.If XVII XVIII Mơ men qn tính IfC Lượng chiếm nước Δc RC=IfC/VC ΔC=γ.VC 𝑚 m 𝑚 m 𝑚 Giá trị ứng với đường nước 60 60 120 15 240 30 0 0 0 0 60 120 60 240 0.25 0.5 3.5 746.25 49.75 3.5 746.25 24.875 2010 2010 134 15.375 67 30.75 52 Thiết kế nhà sơng Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch V(𝑚ᵌ) 35 30 30 25 20 15 15 10 0 DN 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Hình 4.6 Đồ thị thể thể tích ngâm nước V 0.6 ZBC (m) 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 DN(m) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Hình 4.7 Đồ thị thể cao độ tâm ZBC 53 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch R0(m) 60 50 40 30 20 10 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 DN(m) Hình 4.8 Đồ thị bán kinh tâm nghiêng R0 4.2 CÂN BẰNG CỦA NHÀ NỔI Ổn định nhà nổi, có nghĩa khả chống lại tác động ngoại lực, đẩy nhà khỏi vị trí cân ban đầu, để đưa tàu trở lại vị trí cân bằng, tác động ngoại lực khơng cịn Kiểm tra ổn định khâu quan trọng công việc thiết kế tàu Nhà coi phà Mà theo quy định đăng kiểm loại phà coi tàu khách Nhưng có quy định thêm phà cấp SII có tỷ số L/B  khơng cần phải kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn Nhà nằm trường hợp L/B  4, mà khơng cần kiểm tra Nhưng để đảm bảo an toàn từ công tác thiết kế sơ bộ, ta kiểm tra ổn định có tác động gió cho nhà theo tiêu chuẩn tàu khách Quy định kiểm tra ổn định tàu khách theo trạng thái tải trọng sau: Đủ khách 100% dự trữ Đủ khách 10% dự trữ Nhà không khách 100% dự trữ Không khách 10% dự trữ Đủ khách 50% dự trữ 54 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch 4.2.1 Xác định ổn định tĩnh Đồ thị ổn định tĩnh động coi công cụ hữu hiệu việc giải tốn đảm bảo cho nhà hàng khơng bị lật Đó mục tiêu phần tính tốn Tay địn ổn định tĩnh xác đinh theo cơng thức sau: l = ( Zc90 − Zc0 ) f1 ( ) + yc 90 f ( ) + r0 f ( ) − ( Zg − Zc0 ) Sin (4.1) Trong đó: + a.sin  = (Zg − Zco).Sin : Tay đòn ổn định trọng lượng + Zco: Cao độ tâm nhà hàng góc nghiêng  = 0 + r0 : Bán kính ổn định nhà hàng góc nghiêng  = 0 + Zco r0 xác định theo công thức + Zco xác định nhờ đo trực tiếp vẽ autocad r0 = B2 (m) 12T (4.2) Xác định tọa độ tâm nhà hàng nghiêng  = 90 theo công thức Pozdynin: y c 90 = B T (1 − 0.95 ) (m) H Z c 90 = 0.64 H (1 − 1.15 T ) (m) H (4.3) (4.4) + r90 : Bán kính ổn định nhà hàng góc nghiêng  = 90 tính theo cơng thức Pazdianhom:  (Z − Z c0 )  r90 =  c 90  r0 y c 90   (4.5) Zg : Cao độ trọng tâm tàu tính f i ( ) hàm phụ thuộc vào góc nghiêng nhà hàng giá trị tra theo bảng sau 55 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch fi( ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 fi( ) f1 ( ) f 2( ) f ( ) Sin( ) 0.0000 -0.0051 -0.0376 -0.1070 -0.1952 -0.2541 -0.2165 -0.0161 0.3899 1.0000 0.0000 0.0156 0.1164 0.3480 0.6912 1.0554 1.2900 1.2688 0.8478 0.0000 0.0000 0.1632 0.2632 0.2590 0.1468 -0.0353 -0.2165 -0.2130 -0.2529 0.0000 0.0000 0.1736 0.3420 0.5000 0.6428 0.7660 0.8660 0.9397 0.9848 1.0000 Áp dụng cơng thức tính tốn cho trường hợp tải trọng khác ta có bảng tính sau: a Trạng thái I:Đủ khách 100% dự trữ  [1] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 (ZC90-Zc0)*fi(  ) Yc90*f2(  ) ro*(f3(  ) [2] [3] [4] 0.002 0.055 1.798 0.012 0.412 2.899 0.034 1.232 2.853 0.062 2.447 1.617 0.080 3.736 -0.389 0.068 4.567 -2.385 0.005 -0.123 -0.316 3.784 3.001 0.000 -2.878 -2.786 0.000 (Zg-Zc0)*sin(  ) [5] 0.336 0.661 0.967 1.243 1.481 1.674 L(  ) [6] 1.519 2.662 3.152 2.883 1.947 0.576 1.816 1.904 1.933 -0.906 -1.811 -2.249 56 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch b Trạng thái II:Đủ khách 10% dự trữ  [1] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 (ZC90-Zc0)*fi(  ) Yc90*f2(  ) ro*(f3(  ) (Zg-Zc0)*sin(  ) L(  ) [2] [3] [4] [5] [6] 0.00131 0.057 1.841 0.370 1.529 0.00966 0.424 2.969 0.728 2.674 0.02750 1.268 2.921 1.065 3.152 0.05017 2.519 1.656 1.369 2.856 0.06530 3.846 -0.398 1.631 1.882 0.05564 4.701 -2.442 1.844 0.471 0.00414 3.895 -2.947 2.001 -1.049 -0.10020 3.089 -2.852 2.097 -1.960 -0.25700 0.000 0.000 2.129 -2.386 c Trạng thái III:Nhà không khách 100% dự trữ (ZC90-Zc0)*fi(  ) [1] [2] 10 0.00103 20 0.00760 30 0.02161 40 0.03943 50 0.05133 60 0.04373 70 0.00325 80 -0.07876 90 -0.20200 Yc90*f2(  ) [3] 0.059 0.437 1.305 2.592 3.958 4.838 4.008 3.179 0.000 ro*(f3(  ) [4] 1.887 3.043 2.994 1.697 -0.408 -2.503 -3.021 -2.924 0.000 (Zg-Zc0)*sin(  ) L(  ) [5] [6] 0.323 1.624 0.636 2.851 0.930 3.391 1.195 3.134 1.424 2.177 1.610 0.768 1.747 -0.757 1.831 -1.654 1.859 -2.061 d.Trạng thái IV:Không khách 10% dự trữ (ZC90-Zc0)*fi(  ) [1] [2] 10 0.00072 20 0.00530 30 0.01509 40 0.02752 50 0.03583 60 0.03053 70 0.00227 80 -0.05498 90 -0.14100  Yc90*f2(  ) ro*(f3(  ) [3] [4] 0.060 1.934 0.449 3.119 1.342 3.070 2.665 1.740 4.069 -0.418 4.973 -2.566 4.120 -3.097 3.268 -2.997 0.000 0.000 (Zg-Zc0)*sin(  ) [5] 0.347 0.683 0.998 1.283 1.529 1.729 1.876 1.966 1.996 L(  ) [6] 1.649 2.891 3.428 3.149 2.157 0.709 -0.850 -1.750 -2.137 57 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch e Trạng thái V: Đủ khách 50% dự trữ  [1] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 (ZC90-Zc0)*fi(  ) Yc90*f2(  ) ro*(f3(  ) (Zg-Zc0)*sin(  ) [2] [3] [4] [5] 0.002 0.055 1.798 0.392 0.012 0.412 2.899 0.772 0.034 1.232 2.853 1.129 0.062 2.447 1.617 1.451 0.080 3.736 -0.389 1.729 0.068 4.567 -2.385 1.955 0.005 3.784 -2.878 2.121 -0.123 3.001 -2.786 2.223 -0.316 0.000 0.000 2.257 L(  ) [6] 1.463 2.551 2.990 2.675 1.699 0.296 -1.210 -2.130 -2.573 4.2.2 Tính diện tích hướng gió tâm diện tích hướng gió a Trạng thái I:Đủ khách 100% dự trữ Ai Zi Ai.Zi Thành STT phần m m m3 Phao 0.81 0.09 0.073 Sàn 3.4 0.29 0.986 Nhà 17.85 1.34 23.92 Mái 5.95 1.74 10.35 ∑ 27.38 35.27 𝑚2 Tổng diện tích hứng gió Av = 27.38 Chiều cao tâm hứng gió : Zv = 𝐴𝑖.𝐾𝑖.𝑍𝑖 𝐴𝑖 =1.29 m b Trạng thái II:Đủ khách 10% dự trữ Thành phần Phao Sàn Nhà Mái STT ∑ Ai m2 0.81 3.4 Zi m 0.135 0.29 Ai.Zi m3 0.11 0.986 17.85 1.34 23.92 5.95 28.01 1.74 10.35 35.37 58 Thiết kế nhà sơng Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch Tổng diện tích hứng gió Av = 28.01 Chiều cao tâm hứng gió : Zv = 𝐴𝑖.𝑍𝑖 𝐴𝑖 𝑚2 = 1.26 m c Trạng thái III:Nhà không khách 100% dự trữ Thành phần Phao Sàn Nhà Mái STT ∑ Ai m2 0.87 3.4 Zi m 0.145 0.29 Ai.Zi m3 0.13 0.986 17.85 1.34 23.92 5.95 28.07 1.74 10.35 35.39 Tổng diện tích hứng gió Av = 28.07 Chiều cao tâm hứng gió : Zv = 𝐴𝑖.𝑍𝑖 𝐴𝑖 𝑚2 = 1.261 m d.Trạng thái IV:Không khách 10% dự trữ Thành phần Phao Sàn Nhà Mái STT ∑ Ai m2 1.02 3.4 Zi m 0.17 0.29 Ai.Zi m3 0.17 0.986 17.85 1.34 23.92 5.95 28.22 1.74 10.35 35.43 Tổng diện tích hứng gió Av = 28.22 Chiều cao tâm hứng gió : Zv = 𝐴𝑖.𝑍𝑖 𝐴𝑖 𝑚2 = 1.255 m e Trạng thái V: Đủ khách 50% dự trữ Thành phần STT Phao Sàn Nhà Mái ∑ Ai Zi Ai.Zi m2 0.69 3.4 m 0.115 0.29 m3 0.08 0.986 17.85 1.34 23.92 5.95 27.89 1.74 10.35 35.34 59 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch Tổng diện tích hứng gió Av = 27.89 Chiều cao tâm hứng gió : Zv = 𝐴𝑖.𝑍𝑖 𝐴𝑖 𝑚2 = 1.267 m 4.2.3 Kiểm tra ổn định gió tác động Theo tiêu chuẩn bản, nhà hàng coi đủ ổn định nước lặng nhà hàng chịu tác dụng động gió Nghĩa phải thỏa mãn điều kiện sau: + Mô men hồi phục cho phép phải lớn mô men nghiêng tác dụng gió Mchp ≥ Mng Mơ men nghiêng Mng (KN.m) tác dụng gió lên nhà hàng xác định cơng thức sau: Mng =0,001*P*A*(Z - d/2) Trong đó: Mchp: Mô men hồi phục cho phép, T*m Mng: Mô men nghiêng tác dụng gió, T*m P: Áp suất động gió A: Diện tích mặt chịu gió, m2 Z: Chiều cao tâm hứng gió, m Tính từ tâm hứng gió tới đường nước thực tế nhà hàng tư thẳng nước tĩnh d: Chiều chìm trung bình nhà hàng tại đường nước ứng với trạng thái tải trọng xét Mô men cho phép Mchp xác định công thức sau: Mchp = D*Lchp Trong đó: D: Lượng chiếm nước trạng thái tải trọng, (tấn) Lchp: Cánh tay đòn ổn định cho phép, (m) + Xác định hệ ổn định theo tiêu chuẩn 60 Thiết kế nhà sơng Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch Các trạng thái II III IV 0.33 0.31 0.26 TT Đại lượng tính Kí Hiệu Đvị Mớn nước Diện tích hướng gió d m I 0.42 AV m2 27.38 28.01 28.07 28.22 27.89 Chiều cao tâm ZV m 1.29 1.26 1.261 1.255 hướng gió ZV cách đường Z = ZV - d m 0.87 0.93 0.951 0.995 nước Áp suất động PV = f(Z) kG/m2 30.62 30.65 30.7 30.73 gió Mơ mên nghiêng MV =0.001 T.m 0.55 0.66 0.69 0.75 gió tác động PV.AV.(Z+d/2) Tay địn cho lcp m 3.15 3.15 3.39 3.43 phép Lượng chiếm D T 12.92 10.15 9.53 nước Mô men nghiêng Mcp = lcp.D T.m 40.7 31.97 32.31 27.44 cho phép 10 Hệ số an toàn K = Mcp/MV 18.44 12.05 14.45 10.34 V 0.37 1.267 0.897 30.63 0.61 2.99 11.38 34.03 16.84 Nhận xét: Trong trường hợp có hệ số K > Kết luận: Vậy nhà hàng thỏa mãn điều kiện ổn định theo quy phạm 61 1.1.12 CHƯƠNG : KẾT LUẬN Đề tài tốt nghiệp cơng trình khoa học, đánh dấu bước ngoặt đời người kỹ sư nói chung Nó tập hợp lại tất kiến thức mà người theo học tích lũy, lĩnh hội từ ngồi ghế nhà trường Và đề tài tốt nghiệp không nằm ngồi phạm vi đó, tổng hợp, mang theo kiến thức nhiều mơn học khác Nó kết nối bổ trợ cho tạo dựng lên Nhà hàng thể tính ưu việt so với nhà hàng thông thường đất liền - Nhà hàng thiết kế đảm bảo yêu cầu quy phạm - Nhà hàng đảm bảo đủ ổn định - Kết cấu đơn giản có tính khả thi, đạt tiêu chuẩn xây dựng - bố trí nhà hàng thuận lợi cho sinh hoạt vui chơi giải trí 62 1.1.12 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sổ tay thiết kế tàu thủy, Trần Công Nghị [2] Sổ tay thiết kế tàu thủy, Hồ Quang Long [3] Lí thuyết tàu thủy, Nguyễn Cảnh Thanh [4] QCVN 72: 2013/BGTVT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia quy phạm phân cấp đóng phương tiện thủy nội địa [5] QCVN 56: 2013/BGTVT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia phân cấp đóng tàu làm chất dẻo cốt sợi thủy tinh [6] Lí thuyết tàu thủy, Nguyễn Đức Ân 63 ... tính cân nhà Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch CHƯƠNG : THIẾT KẾ CẤU TRÚC CỦA NHÀ NỔI 2.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU - Hệ thống nhà thiết kế có kích... Liên kết trụ lan can với sàn 13 Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch CHƯƠNG : THIẾT KẾ KẾT CẤU 3.1 TÍNH TỐN THIẾT KẾ PHẦN DƯỚI NƯỚC - Do chưa có tài liệu. .. Btk - chiều rộng thiết kế phao nổi, Btk = 1,5 (m) dtk – chiều chìm thiết kế nhà , dtk = 0,25 (m) Thiết kế nhà sông Hàn vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch