mm thì cần xem lại kích thước kết cấu đáy đơi và k- 123docz.net

250 mm thì cần xem lại kích thước kết cấu đáy đơi và kích thước các kết

cấu liên quan.

Trong tất cả trường hợp, khoảng sườn ngang khơng được lớn hơn 1 m, Trong tất cả trường hợp, khoảng sườn ngang khơng được lớn hơn 1 m, riêng ở các khu vực chịu tải nặng hoặc chịu tải va đập như khoang mũi,

riêng ở các khu vực chịu tải nặng hoặc chịu tải va đập như khoang mũi,

khoang lái và khu vực vịm đuơi thì lấy khoảng sườn ngang khơng được

lớn hơn 610 mm.

Khoảng cách sườn cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền cục bộ và tính ổn định Khoảng cách sườn cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền cục bộ và tính ổn định của tấm vỏ vì nếu giá trị ứng suất uốn cục bợ và ứng suất Ơle xuất hiện trong của tấm vỏ vì nếu giá trị ứng suất uốn cục bợ và ứng suất Ơle xuất hiện trong tấm vỏ khơng thay đổi thì chiều dày tấm vỏ sẽ tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa tấm vỏ khơng thay đổi thì chiều dày tấm vỏ sẽ tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa các sườn gia cường nên quy định trong các quy phạm hiện nay thường xác định các sườn gia cường nên quy định trong các quy phạm hiện nay thường xác định chiều dày tơn bao theo khoảng sườn.

chiều dày tơn bao theo khoảng sườn. Khoảng sườn xác định trên cơ sở đảm bảo độ bền, độ ổn định và khả năng Khoảng sườn xác định trên cơ sở đảm bảo độ bền, độ ổn định và khả năng thi cơng nên được xem như là ẩn số của bài tốn thiết kế kết cấu tối ưu, đảm

thi cơng nên được xem như là ẩn số của bài tốn thiết kế kết cấu tối ưu, đảm

bảo trọng lượng tàu nhỏ nhất, cơng nghệ chế tạo dễ nhất và giá thành thấp

nhất.

Nếu khoảng sườn nhỏ, kích thước sườn khơng lớn thì vật tư cần cho sườn ít Nếu khoảng sườn nhỏ, kích thước sườn khơng lớn thì vật tư cần cho sườn ít nhưng do số lượng sườn cho tồn tàu lớn nên cơng thực hiện chắc chắn sẽ

nhưng do số lượng sườn cho tồn tàu lớn nên cơng thực hiện chắc chắn sẽ

tăng lên. Ngược lại, nếu khoảng sườn lớn thì số lượng sườn trên tồn tàu

giảm nhưng kích thước mỗi sườn phải tăng lên và do đĩ chiều dày tơn bao

phải tăng lên, kéo theo trọng lượng tàu tăng.

Ngồi ra, khi xác định khoảng cách sườn cần chú ý đến một số các vấn Ngồi ra, khi xác định khoảng cách sườn cần chú ý đến một số các vấn đề sau :

đề sau :Để thuận tiện cho việc sửa chữa, bảo dưỡng và kéo dài thời gian sử dụng Để thuận tiện cho việc sửa chữa, bảo dưỡng và kéo dài thời gian sử dụng

cĩ thể tăng khoảng cách sườn một cách thích hợp để tăng chiều dày tơn.

Nên chọn khoảng sườn là số chẵn để tiện việc vẽ mẫu, hạ liệu, lắp ráp

kết cấu v..v.. và tránh thay đổi khoảng sườn nhiều lần để tránh nhầm lẫn và thuận lợi khi thi cơng.

Khi xác định chiều dài khoang và miệng hầm hàng, nên phân bố đều khoảng sườn nhằm thuận lợi khi bố trí các đà ngang, sườn khỏe đồng thời tiết kiệm được vật liệu.Kết cấu đáy tàu một boong và khoảng sườn dọc của boong phải được bố Kết cấu đáy tàu một boong và khoảng sườn dọc của boong phải được bố

trí sao cho việc liên kết các sườn dọc và các nẹp vách ngang được liên tục.

Khi sử dụng thép độ bền cao, nên lấy khoảng cách sườn nhỏ hơn khi Khi sử dụng thép độ bền cao, nên lấy khoảng cách sườn nhỏ hơn khi dùng thép cacbon thấp để cĩ thể đảm bảo được tính ổn định của tấm.

Khoảng cách sườn S (mm)

Chiều dài thiết kế của tàu Ltk (m) Phạm vi sử dụng 500, 560 Ltk < 40 Tồn tàu 630 40 < Lt k < 75 Tồn tàu Ltk > 75 Vùng mũi (0,05L) 710 40 < Lt k < 120 Phần giữa tàu Ltk > 120 Phần mũi 750 90 < Lt k < 140 Phần giữa tàu 110 < L < 220 Phần giữa tàu

Trong thiết kế kết cấu thực tế, nếu chưa cĩ điều kiện xác định khoảng Trong thiết kế kết cấu thực tế, nếu chưa cĩ điều kiện xác định khoảng sườn tối ưu thì cĩ thể tham khảo các số liệu về khoảng cách sườn cho sườn tối ưu thì cĩ thể tham khảo các số liệu về khoảng cách sườn cho trong bảng dưới đây

Tơn bao là các tấm ghép lại với nhau hình thành lớp vỏ bao ngồi khung Tơn bao là các tấm ghép lại với nhau hình thành lớp vỏ bao ngồi khung xương tàu

xương tàu gồm : tơn đáy, tơn hơng tàu, tơn mạn và tơn boong gồm : tơn đáy, tơn hơng tàu, tơn mạn và tơn boong

Hệ thống kết cấu gia cường bên trong tơn bao bố trí theo chiều dọc hoặc Hệ thống kết cấu gia cường bên trong tơn bao bố trí theo chiều dọc hoặc ngang nhằm ngăn chặn sự biến dạng của các tấm dưới tác dụng của các

ngang nhằm ngăn chặn sự biến dạng của các tấm dưới tác dụng của các

tải trọng

2.1.1.Chức năng và điều kiện làm việc

Tơn bao cĩ các chức năng cụ thể như Tơn bao cĩ các chức năng cụ thể như sau :

Đảm bảo tính kín nước, tính năng hàng hải và tính năng sử dụng của tàuĐảm bảo tính kín nước, tính năng hàng hải và tính năng sử dụng của tàu

Tham gia đáng kể đảm bảo độ bền chung kết cấu thân tàuTham gia đáng kể đảm bảo độ bền chung kết cấu thân tàu

Là các dải tơn kèm chịu lực (hay mép kèm) của kết cấu dầm chịu uốn Là các dải tơn kèm chịu lực (hay mép kèm) của kết cấu dầm chịu uốn nên cịn tham gia đảm bảo độ bền cục bộ cho các kết cấu đĩ.

nên cịn tham gia đảm bảo độ bền cục bộ cho các kết cấu đĩ.

Tơn boong tạo diện tích sàn để bố trí phịng và khoang chứa, tơn đáy Tơn boong tạo diện tích sàn để bố trí phịng và khoang chứa, tơn đáy hình thành khoang đáy đơi chứa dầu, nước dằn và đảm bảo khả năng

hình thành khoang đáy đơi chứa dầu, nước dằn và đảm bảo khả năng

chống chìm của tàu.

Điều kiện làm việc của tơn bao, nhất là tơn đáy, rất nặng nề và phức tạp, Điều kiện làm việc của tơn bao, nhất là tơn đáy, rất nặng nề và phức tạp, dưới tác dụng của các nhĩm ngoại lực sau :

dưới tác dụng của các nhĩm ngoại lực sau :

Tải trọng ngang : gồm áp lực nước ngồi tàu, áp lực chất lỏng trong các Tải trọng ngang : gồm áp lực nước ngồi tàu, áp lực chất lỏng trong các khoang, phản lực từ đà kê, trọng lượng máy mĩc, thiết bị, áp lực nước tràn

khoang, phản lực từ đà kê, trọng lượng máy mĩc, thiết bị, áp lực nước tràn

lên boong v..v... va

lên boong v..v... vàthường được biểu thị bằng áp lực cột nước cĩ chiều cao h (m)

Tải trọng ngẫu nhiên : thường xuất hiện khi tàu làm việc ở các vùng cạn Tải trọng ngẫu nhiên : thường xuất hiện khi tàu làm việc ở các vùng cạn hay luồng lạch hẹp, do đĩ cần cĩ biện pháp gia cường để tăng bền cho

hay luồng lạch hẹp, do đĩ cần cĩ biện pháp gia cường để tăng bền cho

các tấm tơn.

Tải trọng va đập : xuất hiện khi tàu chạy trong sĩng do phần mũi và đuơi Tải trọng va đập : xuất hiện khi tàu chạy trong sĩng do phần mũi và đuơi tàu nhơ lên và hạ xuống đột ngột sẽ đập mạnh vào mặt nước hoặc va đập

tàu nhơ lên và hạ xuống đột ngột sẽ đập mạnh vào mặt nước hoặc va đập

vật trơi nổi làm ảnh hưởng đến giá trị mơmen uốn dọc tàu, gây rung động

tồn bộ thân tàu và làm xuất hiện áp lực cục bộ khá lớn, tác dụng lên kết

cấu thân tàu.

Khi tính tốn thường xem áp lực nước ngồi mạn tác dụng lên tơn bao

dưới đường nước gồm hai thành phần là áp lực nước tĩnh p

dưới đường nước gồm hai thành phần là áp lực nước tĩnh ptt và áp lực và áp lực

sĩng p

sĩng pss với quy luật phân bố như trên hình 3.1. với quy luật phân bố như trên hình 3.1.

d d p pss p ptt 1 1 2 2 1.Áp lực thủy tĩnh pt 1.Áp lực thủy tĩnh pt 2.Áp lực sĩng ps 2.Áp lực sĩng ps

Hình 3.1 : Quy luật phân bố các thành phần áp lực nước Hình 3.1 : Quy luật phân bố các thành phần áp lực nước

Dưới tác dụng của hệ ngoại lực nĩi trên, ứng suất xuất hiện trong các tấm Dưới tác dụng của hệ ngoại lực nĩi trên, ứng suất xuất hiện trong các tấm tơn bao, rất phức tạp, gồm các thành phần chủ yếu sau :

tơn bao, rất phức tạp, gồm các thành phần chủ yếu sau :

Ứng suất pháp và ứng suất cắt do quá trình uốn chung kết cấu thân tàu Ứng suất pháp và ứng suất cắt do quá trình uốn chung kết cấu thân tàu gây ra

gây ra

Ứng suất do quá trình xoắn chung thân tàu, nhất là khi tàu chạy chéo sĩng Ứng suất do quá trình xoắn chung thân tàu, nhất là khi tàu chạy chéo sĩng

Ứng suất do tải trọng va đập gây ra Ứng suất do tải trọng va đập gây ra

Hình 3.2 mơ tả các thành phần tải trọng tác dụng lên tấm tơn đáy ở hệ

thống ngang, gồm áp lực nước bên ngồi p tác dụng thẳng đứng, thành

phần ứng suất

phần ứng suất ±± σσxx do uốn chung và uốn dầm dọc khung dàn đáy như sống do uốn chung và uốn dầm dọc khung dàn đáy như sống chính (2), đà dọc đáy (4) gây ra, thành phần ứng suất

chính (2), đà dọc đáy (4) gây ra, thành phần ứng suất σσyy xuất hiện do uốn xuất hiện do uốn các đà ngang (3) trong kết cấu khung dàn đáy.

các đà ngang (3) trong kết cấu khung dàn đáy.

σ σyy σ σ σ σyy σ σxx 1 1 22 33 4 4 1.Sống chính 1.Sống chính 2.Đà ngang đáy 2.Đà ngang đáy 3.Đà dọc đáy 3.Đà dọc đáy 4.Tấm tơn đáy 4.Tấm tơn đáy

2.1.2.Đặc điểm kết cấu tơn bao

Đối với tàu vỏ thép,Đối với tàu vỏ thép, tơn bao gồm các tấm thép phẳng hay cong liên kết với nhau tơn bao gồm các tấm thép phẳng hay cong liên kết với nhau bằng hàn.

bằng hàn. Các tấm tơn thường được đặt dọc theo chiều dài tàu vì cách bố trí như thế sẽ Các tấm tơn thường được đặt dọc theo chiều dài tàu vì cách bố trí như thế sẽ cho phép thay đổi chiều dày tơn bao theo chiều cao tàu một cách hợp lý nhằm cho phép thay đổi chiều dày tơn bao theo chiều cao tàu một cách hợp lý nhằm tiết kiệm vật liệu trong trường hợp tính đến điều kiện làm việc riêng của tơn bao tiết kiệm vật liệu trong trường hợp tính đến điều kiện làm việc riêng của tơn bao

ở các khu vực khác nhau. ở các khu vực khác nhau.

Kết cấu gia cường bên trong tơn bao bố trí Kết cấu gia cường bên trong tơn bao bố trí theo chiều dọc lẫn chiều ngang và hàn theo chiều dọc lẫn chiều ngang và hàn cứng vào vỏ nhằm ngăn chặn biến dạng tơn cứng vào vỏ nhằm ngăn chặn biến dạng tơn dưới tác dụng ngoại lực Mối hàn giữa nẹp dưới tác dụng ngoại lực Mối hàn giữa nẹp gia cường và tơn vỏ cĩ thể gián đoạn nhưng gia cường và tơn vỏ cĩ thể gián đoạn nhưng phải liên tục ở khu vực chịu tải nặng như tơn phải liên tục ở khu vực chịu tải nặng như tơn đáy ở mũi (30% chiều dài tàu), đuơi tàu ... đáy ở mũi (30% chiều dài tàu), đuơi tàu ...

Các tấm ghép theo chiều dài Các tấm ghép theo chiều dài và cĩ cùng chiều rộng ở khu vực và cĩ cùng chiều rộng ở khu vực mối nối gọi là các tấm tơn bao mối nối gọi là các tấm tơn bao

như hình 3.3. như hình 3.3. 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 66

1.Dải tơn giữa đáy

1.Dải tơn giữa đáy (Center Strake) (Center Strake) 2.Các tấm tơn đáy

2.Các tấm tơn đáy (Bottom Plate) (Bottom Plate) 3.Dải tơn hơng

3.Dải tơn hơng (Margin Plating) (Margin Plating) 4.Các tấm tơn mạn

4.Các tấm tơn mạn (Side Plating) (Side Plating) 5.Dải tơn mép mạn

5.Dải tơn mép mạn (Sheer Strake) (Sheer Strake) 6.Đường hàn dọc

6.Đường hàn dọc (Butt)(Butt)

Cách bố trí ngang tấm chỉ áp dụng ở khu vực mút mũi và mút đuơi tàu trên Cách bố trí ngang tấm chỉ áp dụng ở khu vực mút mũi và mút đuơi tàu trên chiều dài khơng vượt quá 0,15L (L – chiều dài tàu) tính từ các đường vuơng chiều dài khơng vượt quá 0,15L (L – chiều dài tàu) tính từ các đường vuơng gĩc mũi và đuơi.

gĩc mũi và đuơi.

Tương ứng, mối hàn theo phương đứng Tương ứng, mối hàn theo phương đứng gọi là mối hàn đứng (mối nối đối tiếp), mối gọi là mối hàn đứng (mối nối đối tiếp), mối hàn theo phương ngang gọi là mối hàn hàn theo phương ngang gọi là mối hàn

ngang (mối nối dọc). ngang (mối nối dọc).

Quy cách bố trí các tấm tơn bao dọc chiều dài và chiều cao tàu cĩ các đặc điểm Quy cách bố trí các tấm tơn bao dọc chiều dài và chiều cao tàu cĩ các đặc điểm như sau :

như sau : 1.Tơn đáy1.Tơn đáy

Tơn đáy cĩ chiều dày lớn nhất ở đoạn giữa tàu, giảm dần về phía mũi và Tơn đáy cĩ chiều dày lớn nhất ở đoạn giữa tàu, giảm dần về phía mũi và đuơi, trừ khu vực chịu tải lớn hoặc bị va đập nhiều, ví dụ tấm đáy ở mút

đuơi, trừ khu vực chịu tải lớn hoặc bị va đập nhiều, ví dụ tấm đáy ở mút

mũi trong phạm vi ¼ chiều dài tàu dày hơn 1 - 2 mm so với tấm đáy giữa

tàu.

Tơn hơng là tấm nằm ở khu vực chuyển tiếp giữa đáy và mạn, thường cĩ một Tơn hơng là tấm nằm ở khu vực chuyển tiếp giữa đáy và mạn, thường cĩ một tấm nhưng trên các tàu cỡ lớn hay tàu cĩ tuyến hình trơn thì cĩ thể là hai tấm.

tấm nhưng trên các tàu cỡ lớn hay tàu cĩ tuyến hình trơn thì cĩ thể là hai tấm.

Tấm tơn ở vị trí giữa tàu (dải tơn giữa đáy) cĩ chiều dày và chiều rộng lớn Tấm tơn ở vị trí giữa tàu (dải tơn giữa đáy) cĩ chiều dày và chiều rộng lớn hơn (1,5 lần) các tấm khác nhằm đảm bảo độ bền dọc, diện tích mặt tựa và áp hơn (1,5 lần) các tấm khác nhằm đảm bảo độ bền dọc, diện tích mặt tựa và áp lực trên đà kê tàu và cĩ thể thay cho sống chính đối với tàu khơng cĩ bố trí lực trên đà kê tàu và cĩ thể thay cho sống chính đối với tàu khơng cĩ bố trí sống chính chạy dọc giữa tàu.

sống chính chạy dọc giữa tàu.

2.Tơn hơng

Dải tơn hơng thường được tính vào tơn đáy với mặt cắt ngang cĩ dạng đơn giản là Dải tơn hơng thường được tính vào tơn đáy với mặt cắt ngang cĩ dạng đơn giản là

Mm thì cần xem lại kích thước kết cấu đáy đơi và kích thước các kết

3.4.KẾT CẤU KHUNG DÀN BOONG

3.5.KẾT CẤU PHẦN MŨI TÀU