HỆ THỐNG KẾT CẤU THÂN TÀU
1.5.CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU THÂN TÀU
1.5.CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU THÂN TÀU
Thiết kế kết cấu tàu là quá trình xác định kích thước, hình dáng, quy cách Thiết kế kết cấu tàu là quá trình xác định kích thước, hình dáng, quy cách bố trí các kết cấu để đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng, độ ổn định bố trí các kết cấu để đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng, độ ổn định của kết cấu thân tàu và phù hợp với điều kiện làm việc của tàu
của kết cấu thân tàu và phù hợp với điều kiện làm việc của tàu Cĩ ba phương pháp thiết kế kết cấu chínhCĩ ba phương pháp thiết kế kết cấu chính
1.5.1.Thiết kế theo tàu mẫu
1.5.1.Thiết kế theo tàu mẫu
Dựa trên cơ sở kết cấu tàu mẫu, kết hợp với kiến thức lý thuyết và kinh Dựa trên cơ sở kết cấu tàu mẫu, kết hợp với kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm của người thiết kế để phân tích và lựa chọn kích thước các kết cấu nghiệm của người thiết kế để phân tích và lựa chọn kích thước các kết cấu
cho tàu đang tính. cho tàu đang tính.
Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện nhưng cần chọn được tàu mẫu Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện nhưng cần chọn được tàu mẫu phù hợp
phù hợp
Tàu mẫu cĩ tính năng tốt, hoạt động an tồn trong nhiều năm, cĩ kết cấu Tàu mẫu cĩ tính năng tốt, hoạt động an tồn trong nhiều năm, cĩ kết cấu hợp lý, cùng nhĩm tàu và cĩ các đại lượng đặc trưng như : chiều dài, chiều hợp lý, cùng nhĩm tàu và cĩ các đại lượng đặc trưng như : chiều dài, chiều rộng, chiều cao, tỷ lệ các kích thước L/H, L/B, T/L, hệ số béo C
rộng, chiều cao, tỷ lệ các kích thước L/H, L/B, T/L, hệ số béo CB B , lượng , lượng chiếm nước, giá trị momen uốn dọc và lực cắt, bố trí khoảng sườn, các chiếm nước, giá trị momen uốn dọc và lực cắt, bố trí khoảng sườn, các khoang hàng, miệng hầm, lỗ khoét v..v… gần với các đại lượng tương ứng khoang hàng, miệng hầm, lỗ khoét v..v… gần với các đại lượng tương ứng của tàu thiết kế.
1.5.2.Thiết kế theo qui phạm kết cấu thân tàu
1.5.2.Thiết kế theo qui phạm kết cấu thân tàu
Tính tốn, thiết kế kết cấu theo các yêu cầu ghi trong quy phạm. Tính tốn, thiết kế kết cấu theo các yêu cầu ghi trong quy phạm.
Phương pháp đơn giản, hầu như đảm bảo được độ bền kết cấu thân tàu Phương pháp đơn giản, hầu như đảm bảo được độ bền kết cấu thân tàu nên thường áp dụng cho nhiều loại tàu thơng dụng khác nhau, khơng cĩ nên thường áp dụng cho nhiều loại tàu thơng dụng khác nhau, khơng cĩ
yêu cầu cao về độ bền yêu cầu cao về độ bền
Điều kiện áp dụng phương pháp là loại tàu, vùng hoạt động, các kích Điều kiện áp dụng phương pháp là loại tàu, vùng hoạt động, các kích thước chính, tỷ lệ các kích thước, các đặc trưng của tàu nằm trong phạm vi thước chính, tỷ lệ các kích thước, các đặc trưng của tàu nằm trong phạm vi
áp dụng của quy phạm. áp dụng của quy phạm.
Quy phạm đĩng tàu là tập hợp kiến thức lý thuyết, kết hợp với kinh nghiệm Quy phạm đĩng tàu là tập hợp kiến thức lý thuyết, kết hợp với kinh nghiệm thực tế nên kết quả khá chính xác và luơn được bổ sung, hồn chỉnh cho thực tế nên kết quả khá chính xác và luơn được bổ sung, hồn chỉnh cho
phù hợp nhiều hơn. phù hợp nhiều hơn.
Các địi hỏi trong quy phạm tuy nghiêm ngặt nhưng khơng thể phản ảnh hết Các địi hỏi trong quy phạm tuy nghiêm ngặt nhưng khơng thể phản ảnh hết thực tế nên nhiều khi phải chấp nhận tốn kém vật liệu và tăng trọng lượng thực tế nên nhiều khi phải chấp nhận tốn kém vật liệu và tăng trọng lượng tàu vì kết cấu tính theo quy phạm chưa phải ở dạng hợp lý nhất
tàu vì kết cấu tính theo quy phạm chưa phải ở dạng hợp lý nhất
Do hình dáng, yêu cầu và việc bố trí trên các tàu khác nhau thường khơng Do hình dáng, yêu cầu và việc bố trí trên các tàu khác nhau thường khơng giống nhau, nhất là đối với những tàu lớn hay tàu cĩ tính năng đặc biệt nên giống nhau, nhất là đối với những tàu lớn hay tàu cĩ tính năng đặc biệt nên các qui phạm đĩng tàu khơng thể bao gồm hết tất cả và vẫn thiết kế theo các qui phạm đĩng tàu khơng thể bao gồm hết tất cả và vẫn thiết kế theo phương pháp tính tốn lý thuyết
1.5.3.Thiết kế theo phương pháp tính tốn lý
1.5.3.Thiết kế theo phương pháp tính tốn lý
thuyết
thuyết
Xây dựng trên cơ sở lý thuyết cơ học kết cấu, kết hợp với kết quả tính độ Xây dựng trên cơ sở lý thuyết cơ học kết cấu, kết hợp với kết quả tính độ bền thân tàu để thiết kế kết cấu chịu được độ bền chung và độ bền cục bộ. bền thân tàu để thiết kế kết cấu chịu được độ bền chung và độ bền cục bộ. Quá trình tính được thực hiện bằng cách mơ hình hố kết cấu và tải trọng Quá trình tính được thực hiện bằng cách mơ hình hố kết cấu và tải trọng tác dụng, giải bài tốn cơ học kết cấu để xác định kích thước và quy cách bố tác dụng, giải bài tốn cơ học kết cấu để xác định kích thước và quy cách bố trí các kết cấu.
trí các kết cấu.
Cĩ độ chính xác khá cao, cho phép chọn được kết cấu hợp lý vừa đảm bảo Cĩ độ chính xác khá cao, cho phép chọn được kết cấu hợp lý vừa đảm bảo đủ độ bền, vừa tối ưu về kinh tế, nhưng phức tạp nên thường chỉ áp dụng đối đủ độ bền, vừa tối ưu về kinh tế, nhưng phức tạp nên thường chỉ áp dụng đối với tàu làm việc theo nguyên lý mới, tàu cĩ kích thước khơng bình thường và với tàu làm việc theo nguyên lý mới, tàu cĩ kích thước khơng bình thường và yêu cầu đặc biệt về kết cấu
yêu cầu đặc biệt về kết cấu
Trước khi tính phải giải quyết các vấn đề liên quan đến độ bền thân tàu Trước khi tính phải giải quyết các vấn đề liên quan đến độ bền thân tàu như sau :
như sau :
Dùng để kiểm tra lại độ bền kết cấu sau khi tính theo các phương pháp Dùng để kiểm tra lại độ bền kết cấu sau khi tính theo các phương pháp khác.
khác.
Điều kiện và mơi trường làm việc của kết cấu.Điều kiện và mơi trường làm việc của kết cấu. Mơ hình kết cấu và tải trọng tác dụng Mơ hình kết cấu và tải trọng tác dụng
Giá trị ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo các kết Giá trị ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo các kết cấu