Đây là bài tập lớn chuẩn của môn học thiết kế tàu. Tài liệu bao gồm đầy đủ các quá trình lựa chọn và tính toán các thông số để thiết kế ra một con tàu chuẩn. Bài này thiết kế về tàu hàng 6500T và cũng là bài mẫu để các bạn dựa theo để thiết kế những con tàu khác.
BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU CHƯƠNG I: TUYẾN ĐƯỜNG - TÀU MẪU 1.1 I Tuyến đường Đặc điểm vùng hoạt động – tuyến đường Hải Phòng - Singapore Cảng Hải Phịng – Singapore có chiều dài tuyến đường 1295 hải lý thuộc vùng biển Đông Nam Á nằm khu vực nhiệt đới gió mùa, đặc biệt mưa nhiều, chịu ảnh hưởng gió mùa khu vực nằm nhiệt đới xích đạo Khí hậu vùng mang đặc điểm tương tự vùng biển Việt Nam, cụ thể : - Từ tháng 11 đến tháng năm sau chịu ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc, Nam gió giảm dần không ảnh hưởng đến lại tàu thuyền - Từ tháng đến tháng gió mùa Đông Nam thổi mạnh ảnh hưởng đến tốc độ tàu đồng thời vào mùa lượng mưa lớn, vùng nhiều bão Về hải lưu : tuyến chịu ảnh hưởng hai dòng hải lưu Một dòng từ Bắc chảy xuống dòng từ vịnh Thái Lan từ Nam lên Bắc sát bờ biển Malaysia qua bờ biển Campuchia tốc độ dòng chảy nhỏ, ảnh hưởng đến hoạt động tàu thuyền Về thủy triều : hầu hết vùng biển Đơng Nam Á có chế độ nhật triều, có biên độ dao động tương đối lớn, từ 2-5 m Về sương mù : Ở vùng biển vào sáng sớm chiều tối có nhiều sương mù Số ngày có sương mù lên đến 115 ngày/năm Từ phân tích tìm hiểu tuyến đường, ta thấy tàu Âu Lạc Angle thiết kế hoạt động vùng biển không hạn chế Trong q trình thiết kế, tính tốn ổn định ta phải tuân thủ quy phạm phân cấp đóng tàu biển hành, công ước lưu ý đến điều luật cảng mà tàu ghé vào q trình khai thác 1.1.1 Cảng Hải Phòng Cảng Hải Phòng cảng nằm đất liền, hữa ngạn sông Cửa Cấm vĩ độ 20052’ Bắc kinh độ 106041’ Đông Chế độ thủy triều nhật triều với mực nước triều cao +4,0 m, đặc biệt cao 4,23m, mực nước triều thấp +0.48m, đặc biệt thấp +0,23m Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt : từ tháng 10 đến tháng năm sau gió Bắc-Đơng Bắc; từ tháng đến tháng gió Nam –Đơng Nam Cảng Hải Phòng cách phao số khoảng 20 hải lý Tàu phải qua lạch sông Cấm cửa Nam Triệu tới vùng biển Luồng Sông Cấm cửa Nam Triệu phải nạo vét đảm bảo độ sâu trung bình 6,5-8m Các vùng neo tàu cảng gồm : Ninh Tiếp có độ sâu 7m với vị trí neo, Bạch Đằng có độ sâu 6m với vị trí neo, Hạ Long có độ sâu 10m với vị trí neo, Hịn Gai có độ sâu 9,4m với vị trí neo Chiều chìm lớn để vào cảng Hải Phịng 9,2m, tàu có chiều chìm vượt q 7,6m phải neo vùng neo nói Cảng đáp ứng cho tàu có chiều dài 200m, rộng 26m, chìm 8,6m Vùng trung tâm cảng có tất 11 cầu tàu Với cầu số 1,7 dùng bốc hàng container Cầu số Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU dùng bốc ngũ cốc, quặng, than Cầu số 3,4,5,6,8,9 10 dùng bốc hàng tổng hợp Cầu số 11 dùng bốc hàng tổng hợp hàng đông lạnh Ngồi ra, cầu số 4,5 cịn có vị trí dùng cho tàu khách Vùng Đoạn Xá có cầu tàu dùng cho tàu Ro – Ro tàu container Vùng Chùa Vẽ có cầu tàu dùng cho tàu hàng tổng hợp Vùng Cửa Cấm có cầu tàu dùng cho tàu hàng tổng hợp Vùng Thủy Sản có cầu tàu dùng cho tàu cá tàu hàng tổng hợp Vùng Vật Cách có cầu tàu dùng cho tàu hàng tổng hợp có trọng tải khoảng 1200T Cảng có thiết bị phục vụ cho cơng tác bốc xếp hàng gồm tàu kéo có công suất 500, 600, 3200 HP Vùng trung tâm cảng Đoạn Xá, Vật Cách có cẩu bờ có sức nâng 5,6,7,10 25 Vùng trung tâm cảng Đoạn Xá, Chùa Vẽ có cẩu có sức nâng 60 đến 200 1.1.2 Cảng Singapore Quốc đảo Singapore 2,6 triệu dân nằm kẹp hai phần lãnh thổ Malaysia, nước xanh – sạch, bốn rồng Châu Á, nằm vĩ tuyến kinh tuyến 01,16N/103,50E Cảng Singapore coi “đĩa quay” tầm cỡ ngoại thương hàng kỷ Ấn Độ Đông Á, Châu Á Châu Âu lẽ nằm rìa phía Nam đảo với 13km chiều dài bến Cảng nằm vĩ độ 1016’ Bắc 103050’ kinh Đông Singapore án ngữ eo biển Malaca nơi giao lưu đường biển từ Thái Bình Dương sang Ấn Độ Dương ngược lại, trở thành thương cảng lớn thứ hai giới Cảng quốc gia với 52 đảo bao gồm cảng nhỏ : - Keppel Wharves cảng cũ Singapore với lượng hàng 8-10 tr.t/năm - East Lagoon container Terminal nằm phía Tây Keppel Wharves, có bến diện tích 51 Trong bến cho tàu vượt đại dương, dài 1,9 km - Telok Ayer Wharves nằm phía Đơng cảng container, chun cho luồng nội địa ven biển Singapore, với lượng hàng 1,5 – tr.t/năm - Sembawang Wharves nằm phía Bắc đảo, chuyên bốc xếp gỗ sản phẩm gỗ khoảng tr.t/năm - Pasir Panjang Wharves chiếm lĩnh phía Tây Keppel Đó phần cảng mở rộng cho thành phố, chuyên làm hàng cho khu công nghiệp, khoảng 5tr.t/năm Tại đây, phương thức tải LASH chuyên mơn hóa cao - Jurong port đời nhờ thiết lập khu công nghiệp Jurong, lượng hàng cần thông qua 6tr.t/năm Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Cảng Singapore có đầy đủ trang thiết bị đại đảm bảo xếp dỡ tất loại hàng, bến Tanjonpagar bến trung chuyển container lớn giới Cảng có 110.000 m2 kho, có 26 hải lý đường sắt với khả lưu thông 22 triệu tấn/năm 230.000 m2 bãi Cảng nằm bờ biển nên luồng vào cảng không bị hạn chế, độ sâu luồng từ m – 16m Khả thông qua cảng 100 triệu tấn/ năm Phạm vi áp dụng quy phạm Sử dụng QCVN 21 : 2010/BGTVT “Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép” Cấp tàu không hạn chế II Tàu mẫu Tàu mẫu tàu: - Đã đóng khai thác - Cùng loại tàu với tàu thiết kế - Cùng khu vực khai thác với tàu thiết kế - Vận tốc công suất động gần giống với tàu thiết kế Dựa vào điều kiện , tính chọn phù hợp thiết kế ta chọn tàu kéo đẩy TL63 làm tàu mẫu với thông số sau: 1.2 Tàu mẫu 1.2 Tàu mẫu Tàu mẫu tàu: Tàu mẫu tàu: Đã đóng khai thác Đã đóng khai thác Cùng loại tàu với tàu thiết kế Cùng loại tàu với tàu thiết kế Cùng khu vực khai thác với tàu thiết kế Cùng khu vực khai thác với tàu thiết kế Vận tốc công suất động gần với tàu thiết kế Vận tốc công suất động gần với tàu thiết kế Trọng tải sức chở gần với tàu thiết kế… tải kiện sức chở thiết Dựa Trọng vào điều vào gần tínhvới phùtàu hợp khikế… thiết kế ta chọn tàu hàng 650T làm tàu mẫu Dựa vào điều kiện vào tính phù hợp thiết kế ta chọn tàu hàng 650T làm tàu mẫu với với Thông số sau: Thông số sau: Chiều dài hai trụ : Lpp = 95 m Chiều dài hai trụ : Lpp = 95 m Chiều rộng :B = 17 m Chiều rộng : B = 17 m Chiều cao mạn : D = 9,1 m Chiều cao mạn : D = 9,1 m Chiều chìm :d = 7,2 m Chiều chìm : d = 7,2 m Vận tốc tàu : 10 HL/h Vận tốc tàu : 10 HL/h Vùng hoạt động : không hạn chế Vùng hoạt động : không hạn chế Tỷ số L/B :6 Tỷ số L/B :6 Tỷ số L/D : 11,3 Tỷ số D/d : 1,26 Tỷ số B/d : 2,36 Các tỉ lệ kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế: Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Tỷ số L/D : 11,3 Tỷ số D/d : 1,26 Tỷ số B/d : 2,36 Các tỉ lệ kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế: L/B = 5,5 – 8,0; B/d = – 2,5; D/d = 1,15 – 1,35; L/D = 10 – 14 Với: Tỉ lệ L/B nói lên tính di động tàu Tỉ lệ L/D đặc trưng cho tính ổn định bố trí hệ thống kết cấu Tỉ lê D/d đặc trưng cho tính ổn định, tăng khả chống chìm tàu Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA TÀU & XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 2.1 Kích thước chủ yếu: 2.1.1 Xác định sơ lượng chiếm nước: Lượng chiếm nước sơ tàu xác định theo công thức: W1 DW - DW: trọng tải tàu - h : hệ số lợi dụng lượng chiếm nước tàu (chọn sơ theo tàu mẫu) D 6800 9123,1T 0,745 Với: Dựa vào cơng thức hải qn ta có: Pe Với: P C V W 2/3 3546 x123 V e 2/3 10 HL / h C W 9123,12/3 - Pe: Công suất máy (3564 HP) - C: hệ số - W = W1 : lượng chiếm nước tàu 2.1.2 Xác định kích thước chủ yếu: Chiều dài tàu: Theo Posdunine ta có: L V V C L W.C W V V 2 10 9123,1x7, x 95(m) 10 Với: - D = W1: lượng chiếm nước tàu - C = 7,2 - V: vận tốc tàu (HL/h) Chiều rộng tàu: Dựa theo tàu mẫu ta có tỷ số L/B = 6,0 Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU B L 95 17(m) 6,0 6,0 Chiều cao mạn: Dựa theo tàu mẫu ta có tỷ số D/d = 1,26 D 1,2 xd 1,26 x7,2 9,1 Mớn nước: Dựa theo tàu mẫu ta có tỷ số B/d = 2,38 B 17 d 7,2(m) 2,36 2,36 2.2 Nghiệm lại lượng chiếm nước tàu: 2.2.1 Trọng lượng vỏ tàu: Wv pv LBD 95x95x17 x9,1 1396,1(T ) Trong pv tàu hàng cỡ nhỏ 95-105kG/m2 chọn pv = 95 2.2.2 Trọng lượng thiết bị hệ thống tàu: WTB pTT LBD 47 x95x17 x9,1 690,7(T ) Trong pTT tàu hàng cỡ nhỏ 53-47kG/m2 chọn pTT = 47 2.2.3 Trọng lượng thiết bị lượng: Tra catolog máy hãng Frenchmarine chọn máy Yanmar 6HA2M-HTE Marine Diesel Engine 350hp M-rating, với thơng số sau: Ta có tổng cơng suất máy 2467kw=3546(HP) Pm 800 80 800 52,46 1/3 Pe 35461/3 WM Pm xPe 52,46 x3546 x103 186(T ) 2.2.4 Trọng lượng hệ thống điện, liên lạc, điều khiển: Wel pel D2/3 0,18x9123,12/3 78,6(T ) Với tàu hàng khơ Pel = 0.23±0.05, chọn Pel = 0,18 Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU 2.2.5 Trọng lượng tàu không: W0 Wv WTB Wm Wel 1396,1 690,7 186 78,6 2351,4(T ) 2.2.5.1 Trọng lượng dự trữ lượng chiếm nước: WDT 5%W0 0,05x2351,4 117,57(T ) 2.2.6 Trọng lượng thuyền viên, lương thực, thực phẩm: Ta có: tchutrinh L x1295 259(h) 10, 79(ngay) V 10 Với: L=1295 (HL): khoảng cách cảng V=10 (HL/h): Vận tốc tàu chạy Thời gian tàu cảng: ngày Thời gian tàu gặp cố tsự cố=20%(tchutrinh+tở cảng)=2,35 (ngày) Vậy tổng thời gian tàu quay còng là: t=tchutrinh+tở cảng+tsự cố=10,79+1+2,35=14,14(ngày) Định biên thuyền viên: Theo quy định số 47/2015/TT-BGTVT tàu chở hàng 500T chạy cấp không hạn chế, suy ra: THÀNH PHẦN Thuyền trưởng Máy trưởng Sĩ quan máy Thủy thủ trực ca Thợ máy trực ca Sĩ quang boong Đại phó SĨ quan TTVT Máy hai Sĩ quan SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ người người người người người người người người người người Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU KTĐ Thợ KTĐ Tổng người 24 người Theo tiêu chuẩn nước châu Âu, trọng lượng thuyền viên đồ vật thường dùng từ 100-150kG, ta chọn = 130kg/1 tuyền viên Trọng lượng thuyền viên: Wtv=24x130=3210(kg) Trọng lượng lương thực Wlt=số thuyền viên * tchu trình *3=24x10,79x3=776,88 (kg) Tiêu chuẩn lượng lương thực cho thuyền viên 3kg/1 người/ ngày Trọng lượng nước sinh hoạt: Wsh=số thuyền viên * tchu trình *100=24x10,79x100=25,89 (T) Tiêu chuẩn nước sinh hoạt cho thuyền viên 100kg/1 người/ ngày Vậy tổng trọng lượng thuyền viên, lương thực, thực phẩm là: WTL=Wtv+Wlt+Wsh=3,21+0,776+25,89=29,87 (T) 2.2.7 Trọng lượng nhiên liệu, dầu mỡ, nước cấp Ta có: trọng lượng nhiên liệu: Wnl kM t pNL PE 1,2 x259 x0,16 x3546 x103 176,33(T ) Với: - kM=1,2 : - t=259(h): thời gian máy chạy(hay thời gian chu trình) - pNL=0,15: - Pe: =3546: tổng cơng suất máy chính(HP) Wbt=0,1Wnl=0,1x176,33=17,63(T) WWt=0,03Wnl=0,03x176,33=5,3(T) Tổng trọng lượng nhiên liệu,dầu mỡ nước cấp là: Wdm=Wnl+Wbt+Wwt=176,33+17,63+5,3=199,26(T) 2.2.8 Trọng lượng hàng hóa: Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Whh=6800-Wdm-WTL-WDT=6800-199,26-29,87-115,57=6453,3(T) Lượng chiếm nước W2: W2=Whh+Wdm+WTL+WDT+Wo =6453,3+199,26+29,87+115,57+2351,4=9151,4(T) Kiểm nghiệm lượng chiếm nước: W2 W1 9151, 9123,1 x100 x100 0,3% (thoa man) W2 9151, 2.3 Kiểm tra sơ bộ: 2.3.1) Kiểm tra ổn định ban đầu: - Sau tính kích thước chủ yếu tàu xác định, phải nghiệm lại ổn định tĩnh tàu a Cw 0.741 0.533 Cw+CB 0.741 0.648 Chiều cao tâm KB: KB = a.T = 0,533 x 7,2 = 3,83 m ( theo Telfer trang 407 STKTĐTT1) T = 7,2 m: chiều chìm tàu Chiều cao trọng tâm KG:=6,8m Bán kính ổn định ngang BM: - Công thức chung : BM= a B (công thức 6-205, trang 407, STKTĐTT1) T - Theo Vlaxov: a=(1/CB).(0,0902.CW-0,02) :công thức 6-206, trang 408, STKTĐT a= 0,09 m B= 17 m :chiều rộng thiết kế T= 7,2: chiều chìm BM= 3,8 m Chiều cao ổn định ban đầu: GM= KB + BM – KG - ∆H= 3,83 + 3,8 – 6,8= 0,84 m Theo quy phạm: GMmin = 0,15 (m) ( Lý thuyết thiết kế tàu.Trần Công Nghị trang 85) Vậy : GM > GMmin Tàu đảm bảo ổn định ban đầu Page BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU 2.3.2 )Kiểm tra tính chịng chành ( lắc ngang) Theo công thức trang 86 sách Lý thuyết thiết kế tàu thủy- Trần Công Nghị ta có: Chu kì lắc T CB =7,16 GM T> Tmin Trong : C = 0,373+0,023(B/d) - 0,043L/100 (Theo 2.1.5-1 QC VN 21:2010/BGTVT) Suy : C = 0,386 Vậy chu kỳ lắc thõa mãn 2.3.3 Kiểm tra mạn khô Chiều cao mạn khô mặt phẳng sườn F = D - d =1900mm Theo QCVN 21:2010/BGTVT quy định: tàu có chiều dài nhỏ hon 24 m phải ấn định mạn khô không nhỏ chiều cao quy định bảng 11/7.4.1 Theo bảng 11/7.4.1, tàu có L = 15 m F0min = 1172 mm Vậy tàu đảm bảo mạn khô o Chiều dài o Chiều rộng o Chiều cao mạn o Chiều chìm thiết kế o Hệ số béo thể tích o Hệ số béo lăng trụ o Hệ số béo sườn o Hệ số béo đường nước o Lượng chiếm nước L B D d CB CP CM CW ∆ = 95 m = 17 m = 9,1 m = 4,5 m = 0,767 = 0,776 = 0,989 = 0,896 = 9123,1 T Page 10 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Trạng thái III : Tàu không,10% dự trữ , nước dằn Tên K.Lượng Xg Yg STT (Đơn vị) T m m Tàu không 2347.50 41.38 Thuyền viên 3.210 7.7 Dự trữ +dằn 834.500 63.56 Tổng 3185.21 47.2 0.0 Chiều cao trọng tâmKG = 5.44 Hoành độ trọng tâmLCG = 47.16 m Chiều cao tâm KB = 1.47 m TT sườn Tchebys hev 10 Tổng (1) (2) (3) (4) (5) (6) a 3.12 7.228 8.632 8.632 8.632 8.632 8.632 8.143 4.454 0.978 67.083 Thể tích V = 3107.52 m3 j = 10 a2 a3 b 0.000 0.000 9.734 30.371 2.586 52.244 377.620 5.869 74.511 643.183 8.134 74.511 643.183 8.632 74.511 643.183 8.632 74.511 643.183 8.632 74.511 643.183 8.587 66.308 539.950 7.482 19.838 88.359 4.004 0.956 0.93544 0.939 521.639 4253.148 63.497 a b a b a b 2 3 (2) (1) L J (3) n a L (1) (4) n (7) J = (5)-(6) (8) r (7) V 1/2*(4) Zg m 6.83 6.5 1.53 5.44 b2 b3 0.00 0.00 6.69 17.29 34.45 202.16 66.16 538.16 74.51 643.18 74.51 643.18 74.51 643.18 73.74 633.18 55.98 418.84 16.03 64.19 0.8817 0.82794 477.459 3804.202 130.6 44.2 8057.4 0.169 0.085 3662.4 5.1 3657.3 51.3 Page 55 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU TT sườn Tchebys hev 10 Tổng (1) (2) (3) a 3.613 8.173 8.865 8.865 8.865 8.865 8.865 7.969 4.277 0.859 69.216 Thể tích V = 3107.5 m3 j = 20 a2 a3 b 0.000 0.000 13.054 47.163 2.632 66.798 545.939 5.39 78.588 696.685 7.37 78.588 696.685 7.979 78.588 696.685 7.979 78.588 696.685 7.979 78.588 696.685 7.9 63.505 506.071 7.062 18.293 78.238 4.052 0.738 0.63384 1.134 555.328 4661.469 59.477 a b a a b b (5) J0 (2) (1) (4) a (6) J = (5)-(6) (8) r 10 Tổng (1) (2) (3) a 5.349 8.892 8.944 8.944 8.944 8.944 8.944 8.89 4.132 0.306 72.289 55.0 3433.1 (7) V 48.2 Thể tích V = 3107.52 m3 j = 30 a2 a3 b 0.000 0.000 28.612 153.045 3.109 79.068 703.070 5.176 79.995 715.476 5.924 79.995 715.476 5.826 79.995 715.476 5.826 79.995 715.476 5.826 79.995 715.476 5.826 79.032 702.595 5.824 17.073 70.547 4.453 0.094 0.02865 1.749 603.854 5206.668 49.539 a b a a b b (4) (2) (1) (5) J0 L (3) n (6) 3488.1 L (1) (4) n (7) TT sườn Tchebys hev 1/2*(4) L (3) n a L (1) (4) n (7) J = (5)-(6) (8) r (7) V b2 b3 0.00 0.00 6.93 18.23 29.05 156.59 54.32 400.32 63.66 507.98 63.66 507.98 63.66 507.98 62.41 493.04 49.87 352.19 16.42 66.53 1.286 1.45827 411.276 3012.296 128.7 144.1 7673.8 0.560 0.280 1/2*(4) b2 b3 0.00 0.00 9.67 30.05 26.79 138.67 35.09 207.90 33.94 197.75 33.94 197.75 33.94 197.75 33.94 197.75 33.92 197.54 19.83 88.30 3.059 5.35019 264.127 1458.801 121.8 339.7 6665.5 1.394 0.697 3029.8 323.0 2706.8 38.0 Page 56 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Page 57 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU TT sườn Tchebys hev 10 Tổng (1) (2) (3) a 7.585 7.396 8.513 8.513 8.513 8.513 8.513 8.513 4.389 -1.373 69.075 Thể tích V = 3107.52 m3 j = 40 a2 a3 b 0.000 0.000 57.532 436.382 4.433 54.701 404.567 5.491 72.471 616.947 5.493 72.471 616.947 5.493 72.471 616.947 5.493 72.471 616.947 5.493 72.471 616.947 5.493 72.471 616.947 5.493 19.263 84.547 5.391 1.885 -2.58828 3.516 568.209 4624.590 51.789 a b a a b b (4) (5) J0 (2) (1) a (6) J = (5)-(6) (8) r 10 Tổng (1) (2) (3) (4) (5) (6) a 8.47 8.582 8.582 8.582 8.582 8.582 8.582 8.582 4.793 -3.452 69.885 2759.9 L (1) (4) n (7) TT sườn Tchebys hev 1/2*(4) L (3) n 247.0 2512.9 (7) V 35.3 Thể tích V = 3107.52 m3 j = 50 a2 a3 b 0.000 0.000 71.741 607.645 5.515 73.651 632.071 5.553 73.651 632.071 5.553 73.651 632.071 5.553 73.651 632.071 5.553 73.651 632.071 5.553 73.651 632.071 5.553 73.651 632.071 5.553 22.973 110.109 5.553 11.916 -41.1351 5.146 622.185 5101.113 55.085 a b a a b b J0 (2) (1) L (3) n a L (1) (4) n (7) J = (5)-(6) (8) r (7) V b2 b3 0.00 0.00 19.65 87.12 30.15 165.56 30.17 165.74 30.17 165.74 30.17 165.74 30.17 165.74 30.17 165.74 30.17 165.74 29.06 156.68 12.362 43.4657 272.266 1447.262 120.9 295.9 6071.9 1.224 0.612 1/2*(4) b2 b3 0.00 0.00 30.42 167.74 30.84 171.23 30.84 171.23 30.84 171.23 30.84 171.23 30.84 171.23 30.84 171.23 30.84 171.23 30.84 171.23 26.481 136.273 303.583 1673.863 125.0 318.6 6775.0 1.275 0.637 3079.5 276.9 2802.6 39.3 Page 58 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU TT sườn Tchebys hev 10 Tổng (1) (2) (3) a 0 0 0 0 0 0.000 Thể tích V = 3107.52 m3 j = 60 a2 a3 b 0.000 0.000 0.000 0.000 5.409 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0 0.000 0.000 5.409 a b a a b b (4) (2) (1) (5) J0 L (3) n a (6) J = (5)-(6) (8) r 10 Tổng (1) (2) (3) (4) (5) (6) a 4.55 0 0 0 0 0 4.550 71.9 L (1) (4) n (7) TT sườn Tchebys hev 1/2*(4) 53.9 18.0 (7) V 0.3 Thể tích V =3107.52 m3 j = 70 a2 a3 b 20.703 94.196 -1.206 0.000 0.000 2.173 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0 20.703 94.196 0.967 a b a a b b J0 (2) (1) L (3) n a L (1) (4) n (7) J = (5)-(6) (8) (7) r V b2 b3 0.00 0.00 29.26 158.25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 29.257 158.253 5.4 -29.3 158.3 -2.705 -1.352 1/2*(4) b2 b3 1.45 -1.75 4.72 10.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 6.176 8.507 5.5 14.5 102.7 1.316 0.658 46.7 13.0 33.6 0.5 Page 59 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU TT sườn Tchebys hev 10 Tổng (1) (2) (3) a 2.71 0 0 0 0 7.425 10.135 Thể tích V = 3107.52m3 j = 80 a2 a3 b 7.344 19.903 0.000 0.000 1.173 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.737 55.131 409.345 62.475 429.247 2.910 a b a a (4) (5) b b (2) (1) J0 L (3) n (7) J = (5)-(6) (8) r TT sườn Tchebys hev 10 Tổng (1) (2) (3) a 0.618 0 0 0 0 4.535 5.153 198.2 85.2 113.0 (7) V 1.6 Thể tích V = 3107.52 m3 j = 90 a2 a3 b 0.382 0.236 0.000 0.000 2.344 0.000 0.000 5.852 0.000 0.000 6.22 0.000 0.000 6.22 0.000 0.000 6.22 0.000 0.000 6.22 0.000 0.000 6.22 0.000 0.000 6.22 0.000 0.000 5.118 20.566 93.2678 20.948 93.504 50.634 a b a a b b (4) (2) (1) (5) J0 L (3) n (6) 1/2*(4) L (1) (4) n a (6) a L (1) (4) n (7) J = (5)-(6) (8) r (7) V b2 b3 0.00 0.00 1.38 1.61 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.00 5.24 0 5.376 6.855 13.0 57.1 436.1 2.189 1.094 1/2*(4) b2 b3 0.00 0.00 5.49 12.88 34.25 200.41 38.69 240.64 38.69 240.64 38.69 240.64 38.69 240.64 38.69 240.64 38.69 240.64 26.19 134.06 0 298.065 1791.197 55.8 -277.1 1884.7 -2.484 -1.242 856.7 469.3 387.4 5.4 Page 60 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Đồ thị batokaren Đồ thị ổn định tĩnh động TRẠNG THÁI I Lk 10 20 30 40 50 60 70 80 90 6.07 17.81 25.80 29.63 31.57 31.39 29.47 26.28 22.15 Si 0.17 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.98 1.00 KGSi 0.89 1.75 2.56 3.29 3.92 4.43 4.81 5.04 5.12 GZt=Lk- GZt GZđ=0,0873 GZt 0.87 1.65 2.34 2.97 3.52 3.98 4.35 4.61 4.74 0.87 3.39 7.37 12.69 19.18 26.68 35.01 43.97 53.31 0.076 0.296 0.644 1.108 1.674 2.329 3.056 3.838 4.654 Page 61 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU TRẠNG THÁI II Lk Si 5.58 17.35 31.08 43.12 49.96 52.74 52.29 49.49 45.21 10 20 30 40 50 60 70 80 90 KGSi 0.17 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.98 1.00 GZt=Lk- GZt GZđ=0,0873 GZt 0.93 1.76 2.46 3.06 3.58 4.02 4.37 4.61 4.73 0.93 3.61 7.83 13.35 19.98 27.58 35.97 44.95 54.29 0.081 0.315 0.684 1.165 1.745 2.408 3.140 3.924 4.739 0.94 1.86 2.72 3.50 4.17 4.71 5.11 5.36 5.44 TRẠNG THÁI III Lk 10 20 30 40 50 60 70 80 90 4.58 13.83 20.79 24.14 24.91 23.40 20.42 16.49 11.98 Si 0.17 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.98 1.00 GZt GZđ=0,0873 GZt 0.99 3.87 8.48 14.64 22.20 30.96 40.72 51.24 62.22 0.086 0.338 0.740 1.278 1.938 2.703 3.555 4.473 5.432 KGSin GZt=Lk- 1.00 1.98 2.89 3.71 4.43 5.00 5.43 5.69 5.78 0.99 1.89 2.71 3.45 4.10 4.66 5.10 5.41 5.57 TRẠNG THÁI IV j Lk Si 10 20 30 40 5.58 17.35 31.08 43.12 0.17 0.34 0.50 0.64 KGSi 0.89 1.75 2.56 3.29 G=LS SGZt GZđ=0,0873 SGZt 0.87 1.65 2.30 2.85 0.87 3.39 7.34 12.49 0.076 0.296 0.641 1.091 Page 62 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU 50 60 70 80 90 49.96 52.74 52.29 49.49 45.21 0.77 0.87 0.94 0.98 1.00 3.92 4.43 4.81 5.04 5.12 Kiểm tra ổn định gió tác dụng động : Đại lượng tính tốn Ký hiệu cơng 18.68 25.76 33.57 41.93 50.63 3.33 3.74 4.07 4.29 4.41 Đ/v I Áp lực gió tính tốn Diện tích mặt chịu gió Chiều cao tâm hứng gió Chiều chìm hệ số Lượng chiếm nước Tay địn nghiêng gió tác Tay địn nghiêng gió dật hệ số hệ số góc lắc mạn Diện tích a Diện tích b Góc lặn Góc có tay địn tĩnh lớn Hệ số an toàn yêu cầu Hệ số an toàn Pᵥ = f(z) Aᵥ Zch d g W lw1=Pv.Av.Zv/1 lw2=1,5.lw1 x1 x2 Pa m² m m m/s² t m m a b θᵥ θm K=max[1,1+0.0 K=b/a rad.m rad.m [°] [°] - độ 1.631 2.249 2.930 3.660 4.420 TRẠNG THÁI III IV 504 504 504 695.600 1118.850 1079.530 12.76 8.08 8.37 7.07 2.80 3.23 9.81 9.81 9.81 8931.81 3185.21 3727.71 455.966 464.256 463.966 683.95 696.384 695.949 0.8 0.8 0.97 0.95 20.5 27.3 23.52 4.089 9.14 4.55 9.14 10.69 10.14 II 504 686.330 12.87 7.20 9.81 9147.50 453.883 680.824 1 21.1 3.14 13.6 60 60 1.00 4.33121 2.23527 thõa mãn thõa mãn 60 1.16958 thõa mãn 60 2.22857 thõa mãn Page 63 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Trạng thái I: STT Đại lượng tính Mạn khơ, thượng tầng thuong tang Cần cẩu Tộng cộng Trạng thái II: STT Đại lượng tính Mạn khơ be gió thuong tang Cần cẩu Tộng cộng Trạng thái III: STT Đại lượng tính Mạn khơ, be gió thuong tang Cần cẩu Tộng cộng Trạng thái IV: STT Đại lượng tính Mạn khơ be gió thuong tang Cần cẩu Tộng cộng Diện tích Ai (m²) 345.3 135.80 68.40 Diện tích Ai (m²) 354.6 135.80 68.40 Diện tích Ai (m²) 777.9 135.80 68.40 Diện tích Ai (m²) 738.5 135.80 68.40 Hệ số Ki 1 Hệ số Ki 1 Hệ số Ki 1 Hệ số Ki 1 Diện tích tính tốn Ai' = Ki.Ai 345.3 135.8 205.2 686.330 Diện tích tính tốn Ai' = Ki.Ai 354.6 135.8 205.2 695.600 Diện tích tính tốn Ai' = Ki.Ai 777.9 135.8 205.2 1118.850 Diện tích tính tốn Ai' = Ki.Ai 738.5 135.8 205.2 1079.530 Chiều cao Zch (m) Momen Mz (m³) 8.200 16.400 18.400 2831.71 2227.12 3775.68 8834.51 Chiều cao Zch (m) Momen Mz (m³) 8.100 16.400 18.400 2872.26 2227.12 3775.68 8875.06 Chiều cao Zch (m) Momen Mz (m³) 3.900 16.400 18.400 3033.62 2227.12 3775.68 9036.42 Chiều cao Zch (m) Momen Mz (m³) 4.100 16.400 18.400 3027.97 2227.12 3775.68 9030.77 12.87 12.76 8.08 8.37 Trạng thái I Trạng thái II Page 64 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Trạng thái III Trạng thái IV Page 65 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Kiểm tra ổn định: - Các tiêu chuẩn ổn định tàu lấy theo “Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép TCVN 2010” cho tàu dịch vụ chạy biển cấp không hạn chế” - Diện tích đường cong ổn định tĩnh đến 30° > 0,055 m.rad - Diện tích đường cong ổn định tĩnh đến 40° θf > 0,090 m.rad - Diện tích đường cong ổn định tĩnh từ 30° đến 40° θf > 0,030 m.rad - Ta y đòn lớn đồ thị ổn định tĩnh > 0,25 m > 0,25 + 0,005(60°-θv) m > 0,25 + 0,01(30°-θv) m - Góc có tay địn đồ thị ổn định tĩnh lớn > 25° - Giới hạn dương đồ thị ổn định tĩnh > 50° - Chiều cao tâm nghiêng ban đầu hiệu chỉnh > 0,15 m - Tiêu chuẩn thời tiết K > > + 0,05(60°-θv) > + 0,1(30°-θv) Page 66 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau ba tháng tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn Đồ án hồn thành tiến độ giải tất mục đề đề cương chi tiết, cho nội dung cụ thể, cố gắng tầm hiểu biết thân kinh nghiêm thực tế cịn hạn chế, đồ án khơng tránh khỏi sai sót Kính mong q thây đọc giả góp ý cho đồ án hồn chỉnh Đề xuất ý kiến Qua thời gian thực đề tài tơi có số đề xuất sau: phương pháp thiết kế theo Quy phạm có nhiều ưu điểm phương pháp khác công thức sử dụng đơn giản, dẫn đến dư bền Do đó, tơi kính đề nghị Bộ mơn nên lồng quy định Quy phạm số kinh nghiệm công tác thiết kế theo thực tế vào phần mơn học kết cấu để sinh viên tiếp cận tốt công việc sau - Trong cơng việc thiết kế địi hỏi người thiết kế phải biết tổng hợp kiến thức lý thuyết thực tế Thực tế việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào trình thiết kế quan trọng ngày phổ biến, có nhiều phần mền khác phục vụ cho công tác tính tốn, kiểm tra Nó giúp cho việc tính tốn, kiểm tra xác tiết kiệm thời gian Tại trường chúng em chưa tiếp cận nhiều vấn đề nêu Em xin chân thành cảm ơn Page 67 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Ân, Nguyễn Bân, Hồ Văn Bính, Hồ Quang Long, Trần Hùng Nam, Trần Cơng Nghị, Dương Đình Ngun (1978) Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy - tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đức Ân, Hồ Quang Long, Dương Đình Nguyên (1982) Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy – tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Vũ Ngọc Bích (2007) Kết cấu tàu thủy – tập 1, NXB Đại học Giao Thơng Vận Tải Tp.Hồ Chí Minh Hồ Quang Long (2003) Sổ tay thiết kế tàu thủy, NXB Khoa học Công nghệ, Hà Nội Trần Công Nghị (2009) Lý thuyết tàu – tập 1, NXB Đại học Giao Thơng Vận Tải Tp.Hồ Chí Minh Trần Công Nghị (2011) Lý Thuyết thiết kế tàu thủy, NXB Đại học Giao Thơng Vận Tải Tp.Hồ Chí Minh Trần Cơng Nghị (2002) Bố trí tàu thủy, NXB Đại học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh Cục Đăng Kiểm Việt Nam (2010) Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép (QCVN 21:2010/BGTVT), NXB Cục Đăng Kiểm Việt Nam, Hà Nội Page 68 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU Page 69 ... Cùng loại tàu với tàu thiết kế Cùng loại tàu với tàu thiết kế Cùng khu vực khai thác với tàu thiết kế Cùng khu vực khai thác với tàu thiết kế Vận tốc công suất động gần với tàu thiết kế Vận tốc... mãn) Page 33 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU IV BỐ TRÍ CHUNG Page 34 BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ TÀU VI TÍNH ỔN ĐINH Các trạng thái tính tốn 100% hàng, 100% dự trữ Tàu 100% hàng , 10% dự trữ Tàu không 10 %dự... động gần với tàu thiết kế Trọng tải sức chở gần với tàu thiết kế? ?? tải kiện sức chở thiết Dựa Trọng vào điều vào gần tínhvới ph? ?tàu hợp khikế… thiết kế ta chọn tàu hàng 650T làm tàu mẫu Dựa vào