3.3.KẾT CẤU KHUNG DÀN MẠN
3.4.KẾT CẤU KHUNG DÀN BOONG
3.4.KẾT CẤU KHUNG DÀN BOONG
3.4.1.Chức năng
3.4.1.Chức năng ; ;
Tham gia đảm bảo độ bền dọc chung với tư cách là mép trên thanh tương Tham gia đảm bảo độ bền dọc chung với tư cách là mép trên thanh tương đương.
đương.
Đảm bảo độ bền cục bộ dưới tác dụng tải trọng phân bố trên mặt hay tải Đảm bảo độ bền cục bộ dưới tác dụng tải trọng phân bố trên mặt hay tải tập trung như trọng lượng hàng và trang thiết bị trên boong, áp lực nước tràn tập trung như trọng lượng hàng và trang thiết bị trên boong, áp lực nước tràn lên boong v…v...
lên boong v…v...
Hình thành diện tích bố trí hàng hĩa, trang thiết bị, phịng, nơi đi lại và thao Hình thành diện tích bố trí hàng hĩa, trang thiết bị, phịng, nơi đi lại và thao tác v..v...
tác v..v...
Đảm bảo tính kín nước và chống sự tràn nước vào các khoang khi nước tràn Đảm bảo tính kín nước và chống sự tràn nước vào các khoang khi nước tràn lên boong.
lên boong.
Làm vành đế và điểm tựa vững chắc cho khung dàn mạn và khung dàn Làm vành đế và điểm tựa vững chắc cho khung dàn mạn và khung dàn vách
vách
3.4.2.Điều kiện làm việc
3.4.2.Điều kiện làm việc
Ứng suất pháp do quá trình uốn chung tồn tàu gây ra, thường đạt giá trị Ứng suất pháp do quá trình uốn chung tồn tàu gây ra, thường đạt giá trị lớn nhất
lớn nhất
Ứng suất uốn xuất hiện do tác dụng của các tải trọng cục bộ tác dụng lên Ứng suất uốn xuất hiện do tác dụng của các tải trọng cục bộ tác dụng lên boong như trọng lượng hàng hĩa, trang thiết bị, máy mĩc, áp lực nước tràn boong như trọng lượng hàng hĩa, trang thiết bị, máy mĩc, áp lực nước tràn lên mặt boong v..v…
lên mặt boong v..v…
Ứng suất xuất hiện do quá trình xoắn chung thân tàu gây ra.Ứng suất xuất hiện do quá trình xoắn chung thân tàu gây ra.
3.4.2.Đặc điểm kết cấu khung dàn boong
3.4.2.Đặc điểm kết cấu khung dàn boong
3.4.2.1.Đặc điểm các tầng boong
3.4.2.1.Đặc điểm các tầng boong
Tàu cĩ thể cĩ 1 boong chạy suốt chiều dài tàu hoặc cĩ nhiều boong Tàu cĩ thể cĩ 1 boong chạy suốt chiều dài tàu hoặc cĩ nhiều boong khác nhau
khác nhau
1.Boong chính (Main deck) 1.Boong chính (Main deck)
Là boong kín nước trên cùng, chạy liên tục suốt chiều dài tàu và cĩ nhiệm vụ che Là boong kín nước trên cùng, chạy liên tục suốt chiều dài tàu và cĩ nhiệm vụ che mưa nắng, bố trí thượng tầng, trang thiết bị, máy mĩc, hàng hĩa, bảo vệ các
mưa nắng, bố trí thượng tầng, trang thiết bị, máy mĩc, hàng hĩa, bảo vệ các
khoang nằm dưới nên cịn được gọi là boong trên cùng hoặc boong thời tiết.
khoang nằm dưới nên cịn được gọi là boong trên cùng hoặc boong thời tiết.
Trên boong chính thường cĩ khoét các lỗ miệng hầm và cĩ độ cong dọc (độ cong Trên boong chính thường cĩ khoét các lỗ miệng hầm và cĩ độ cong dọc (độ cong yên ngựa) và độ cong ngang, với độ cong dọc boong về phía mũi thường lớn hơn
yên ngựa) và độ cong ngang, với độ cong dọc boong về phía mũi thường lớn hơn
phía đuơi để ngăn chặn nươc trào lên boong nhưng cũng cĩ nhiều tàu, nhất là tàu
phía đuơi để ngăn chặn nươc trào lên boong nhưng cũng cĩ nhiều tàu, nhất là tàu
tuần tra nhỏ, chạy gần bờ ở sĩng thấp, thường làm boong chính dạng phẳng để
tuần tra nhỏ, chạy gần bờ ở sĩng thấp, thường làm boong chính dạng phẳng để
thuận lợi khi quan sát phía trước và dễ thi cơng.
thuận lợi khi quan sát phía trước và dễ thi cơng.
Boong tàu thường cĩ độ cong ngang, lớn nhất là tại mặt cắt ngang giữa tàu lấy Boong tàu thường cĩ độ cong ngang, lớn nhất là tại mặt cắt ngang giữa tàu lấy
TTùy vai trị, vị trí mà các tầng boong được chia thành các boong cụ thể ùy vai trị, vị trí mà các tầng boong được chia thành các boong cụ thể như sau.
như sau.
Nhiều trường hợp cịn là boong độ bền (strength deck) nhằm đảm bảo độ bền kết Nhiều trường hợp cịn là boong độ bền (strength deck) nhằm đảm bảo độ bền kết cấu thân tàu. Một số tàu cĩ boong chính nằm ở tầng hai và boong trên cùng là boong
cấu thân tàu. Một số tàu cĩ boong chính nằm ở tầng hai và boong trên cùng là boong
bảo vệ (Shelter deck).
2.Boong phụ (Upper deck)
2.Boong phụ (Upper deck)
Boong phụ là các boong nằm dưới boong chính mang tên gọi khác nhau tùy chức
Boong phụ là các boong nằm dưới boong chính mang tên gọi khác nhau tùy chức
năng cụ thể, thường ký hiệu theo thứ tự từ trên xuống bằng số La mã I, II, III hay
năng cụ thể, thường ký hiệu theo thứ tự từ trên xuống bằng số La mã I, II, III hay
bằng chữ A, B, C v..v… chủ yếu dùng để xếp hàng nên ít liên quan đến độ bền
bằng chữ A, B, C v..v… chủ yếu dùng để xếp hàng nên ít liên quan đến độ bền
chung mà chỉ tham gia độ bền cục bộ.
chung mà chỉ tham gia độ bền cục bộ.
Boong phụ thường làm theo hệ thống ngang, cĩ boong trên che và chỉ làm nhiệm vụ
Boong phụ thường làm theo hệ thống ngang, cĩ boong trên che và chỉ làm nhiệm vụ
chứa hàng nên khơng cần cĩ độ cong dọc và cong ngang, khơng cần kín nước và
chứa hàng nên khơng cần cĩ độ cong dọc và cong ngang, khơng cần kín nước và
kéo suốt chiều dài tàu. Nếu boong phụ khơng kéo suốt chiều rộng tàu thì kết cấu
kéo suốt chiều dài tàu. Nếu boong phụ khơng kéo suốt chiều rộng tàu thì kết cấu
boong phụ khi đĩ được gọi là sàn. Tải trọng áp đặt cho các boong phụ nằm dưới
boong phụ khi đĩ được gọi là sàn. Tải trọng áp đặt cho các boong phụ nằm dưới
boong chính thường khơng nhỏ hơn 0,7 tấn/m3.
boong chính thường khơng nhỏ hơn 0,7 tấn/m3.
Đối với tàu lớn, mơmen uốn dọc khá lớn nên boong chính thường kết cấu theo hệ
Đối với tàu lớn, mơmen uốn dọc khá lớn nên boong chính thường kết cấu theo hệ
thống dọc, cịn ở các tàu nhỏ, mơmen uốn dọc nhỏ, boong chính cĩ thể làm theo hệ
thống dọc, cịn ở các tàu nhỏ, mơmen uốn dọc nhỏ, boong chính cĩ thể làm theo hệ
thống kết cấu ngang. Kể từ boong chính trở lên thường gặp những tầng lầu và boong
thống kết cấu ngang. Kể từ boong chính trở lên thường gặp những tầng lầu và boong
phụ như các lầu chứa khách, trên đĩ cĩ thể bố trí các boong dạo chơi (promenade
phụ như các lầu chứa khách, trên đĩ cĩ thể bố trí các boong dạo chơi (promenade
deck), boong thuyền cứu sinh (boat deck) boong mũi (forecastle deck), boong đặt
deck), boong thuyền cứu sinh (boat deck) boong mũi (forecastle deck), boong đặt
lầu giữa (bridge deck), boong đặt lầu lái (poop deck), boong đặt phịng điều khiển
lầu giữa (bridge deck), boong đặt lầu lái (poop deck), boong đặt phịng điều khiển
(navigating deck) thường bố trí ở vị trí cao nhất để quan sát v..v…
(navigating deck) thường bố trí ở vị trí cao nhất để quan sát v..v…
Tùy theo cơng dụng của từng loại tàu, cách bố trí các boong và thiết bị trên boong
Tùy theo cơng dụng của từng loại tàu, cách bố trí các boong và thiết bị trên boong
khác nhau tuy nhiên cần lưu ý nguyên tắc bố trí sao cho cĩ đủ chỗ sinh hoạt, lối đi
khác nhau tuy nhiên cần lưu ý nguyên tắc bố trí sao cho cĩ đủ chỗ sinh hoạt, lối đi
lại dễ dàng và an tồn, đủ chỗ chứa hàng và các trang thiết bị, thao tác bốc dỡ
lại dễ dàng và an tồn, đủ chỗ chứa hàng và các trang thiết bị, thao tác bốc dỡ
hàng hĩa trên tàu được thuận lợi v..v… Bố trí người và hàng phải đảm bảo tàu luơn
hàng hĩa trên tàu được thuận lợi v..v… Bố trí người và hàng phải đảm bảo tàu luơn
ở tư thế ổn định, cân bằng dọc và cân bằng ngang theo các tiêu chuẩn đã được
ở tư thế ổn định, cân bằng dọc và cân bằng ngang theo các tiêu chuẩn đã được
quy định cụ thể trong các Quy phạm.
3.4.2.2.Đặc điểm kết cấu
3.4.2.2.Đặc điểm kết cấu
Kết cấu khung dàn boong cũng tương tự như kết cấu khung dàn đáy gồm tấm tơn boong
Kết cấu khung dàn boong cũng tương tự như kết cấu khung dàn đáy gồm tấm tơn boong
phủ lên hệ thống các dầm gia cường là các xà ngang boong (deck beam) và xà dọc
phủ lên hệ thống các dầm gia cường là các xà ngang boong (deck beam) và xà dọc
boong (deck girder), với xà dọc nằm dọc chiều dài tàu, đặt vuơng gĩc và khỏe hơn nhiều
boong (deck girder), với xà dọc nằm dọc chiều dài tàu, đặt vuơng gĩc và khỏe hơn nhiều
so với xà ngang boong.
so với xà ngang boong.
Tuy nhiên khác với kết cấu khung dàn đáy là
Tuy nhiên khác với kết cấu khung dàn đáy là
trên boong cĩ khoét lỗ miệng hầm hàng nên
trên boong cĩ khoét lỗ miệng hầm hàng nên
boong cĩ dạng bản dầm liên hợp cĩ lỗ
boong cĩ dạng bản dầm liên hợp cĩ lỗ
khoét, Quầy (thành) miệng hầm hàng (hatch
khoét, Quầy (thành) miệng hầm hàng (hatch
coaming) và miệng hầm hàng (hatch side
coaming) và miệng hầm hàng (hatch side
girder) thường là kết cấu rất cứng vững làm
girder) thường là kết cấu rất cứng vững làm
chỗ tựa lý tưởng cho các kết cấu yếu hơn
chỗ tựa lý tưởng cho các kết cấu yếu hơn
như xà ngang boong. Các gĩc miệng hầm cĩ
như xà ngang boong. Các gĩc miệng hầm cĩ
kết cấu khá đặc biệt nhằm đảm bảo độ cứng
kết cấu khá đặc biệt nhằm đảm bảo độ cứng
gần như tuyệt đối, cịn tơn quây gĩc miệng
gần như tuyệt đối, cịn tơn quây gĩc miệng
hầm hàng thường dày hơn các tấm lân cận
hầm hàng thường dày hơn các tấm lân cận
vài chục phần trăm và trong một số trường
vài chục phần trăm và trong một số trường
hợp, cịn sử dụng thêm các cột chống chịu
hợp, cịn sử dụng thêm các cột chống chịu
gánh nặng của cả khung dàn ở trên.
gánh nặng của cả khung dàn ở trên.
Các xà ngang boong nằm cách nhau một
Các xà ngang boong nằm cách nhau một
đoạn đúng bằng khoảng cách sườn đã
Kết cấu khung dàn boong cĩ thể được tổ chức theo hệ thống ngang hoặc theo hệ
Kết cấu khung dàn boong cĩ thể được tổ chức theo hệ thống ngang hoặc theo hệ
thống dọc. Ở hệ thống ngang, xà ngang boong đĩng vai trị chính đỡ tấm tơn
thống dọc. Ở hệ thống ngang, xà ngang boong đĩng vai trị chính đỡ tấm tơn
boong tựa ở trên (hình 3.66) trong hệ thống dọc, số lượng chi tiết kết cấu để đảm
boong tựa ở trên (hình 3.66) trong hệ thống dọc, số lượng chi tiết kết cấu để đảm
bảo độ bền dọc cĩ mặt nhiều hơn như các nẹp dọc boong (deck longitudinal) bố trí
bảo độ bền dọc cĩ mặt nhiều hơn như các nẹp dọc boong (deck longitudinal) bố trí
chạy dọc tàu, kết thúc tại vách ngang kín nước và đỡ các nẹp dọc boong trên là
chạy dọc tàu, kết thúc tại vách ngang kín nước và đỡ các nẹp dọc boong trên là
các kết cấu ngang khỏe, cịn gọi là xà ngang boong khỏe (hình 3.67)
các kết cấu ngang khỏe, cịn gọi là xà ngang boong khỏe (hình 3.67)
Hình 3.66 : Kết cấu khung dàn boong
Hình 3.66 : Kết cấu khung dàn boong
theo hệ thống ngang
3.4.2.3.Đặc điểm các chi tiết kết cấu khung dàn boong theo hệ thống ngang
3.4.2.3.Đặc điểm các chi tiết kết cấu khung dàn boong theo hệ thống ngang
1.Xà ngang boong (Deck beam)
1.Xà ngang boong (Deck beam)
Xà ngang boong được đặt trong cùng mặt phẳng với sườn và vuơng gĩc với xà
Xà ngang boong được đặt trong cùng mặt phẳng với sườn và vuơng gĩc với xà
dọc boong. Ngồi các xà ngang boong thường, cĩ thể bố trí thêm một số xà
dọc boong. Ngồi các xà ngang boong thường, cĩ thể bố trí thêm một số xà
ngang boong cĩ kích thước và độ cứng lớn hơn xà ngang boong thường, gọi là xà
ngang boong cĩ kích thước và độ cứng lớn hơn xà ngang boong thường, gọi là xà
ngang boong khỏe (strong deck beam). Các xà ngang boong kéo dài suốt chiều
ngang boong khỏe (strong deck beam). Các xà ngang boong kéo dài suốt chiều
ngang tàu, hai đầu tựa lên dàn mạn như ở hình 3.68
ngang tàu, hai đầu tựa lên dàn mạn như ở hình 3.68
Hình 3.68 : Đặc điểm kết cấu xà ngang boong
Riêng các xà ngang boong bố trí trong
Riêng các xà ngang boong bố trí trong
khu vực cĩ miệng hầm hàng thì được bắt
khu vực cĩ miệng hầm hàng thì được bắt
đầu từ mạn và kết thúc tại vị trí thành dọc
đầu từ mạn và kết thúc tại vị trí thành dọc
miệng hầm, cịn gọi là xà ngang boong
miệng hầm, cịn gọi là xà ngang boong
cụt (hatch deck beam). Trong mọi trường
cụt (hatch deck beam). Trong mọi trường
hợp, cần phải để một khe hở giữa sườn
hợp, cần phải để một khe hở giữa sườn
và tấm boong, giữa sườn và đầu mút xà
và tấm boong, giữa sườn và đầu mút xà
ngang boong để thuận lợi cho việc lắp
ngang boong để thuận lợi cho việc lắp
ghép Quy cách liên kết giữa xà ngang với
ghép Quy cách liên kết giữa xà ngang với
sườn, giữa xà ngang với miệng hầm mơ
sườn, giữa xà ngang với miệng hầm mơ
tả ở hình 3.69.
tả ở hình 3.69.
Hình 3.69 : Kết cấu xà ngang boong
Hình 3.69 : Kết cấu xà ngang boong
cụt
cụt
Riêng xà ngang boong ở cuối miệng
Riêng xà ngang boong ở cuối miệng
hầm thì sẽ cĩ kết cấu đặc biệt hơn
hầm thì sẽ cĩ kết cấu đặc biệt hơn
(hình vẽ 3.70) vì vừa làm chức năng xà
(hình vẽ 3.70) vì vừa làm chức năng xà
ngang boong khỏe, lại vừa là thành
ngang boong khỏe, lại vừa là thành
phần của miệng hầm hàng.
phần của miệng hầm hàng.
Hình 3.70 : Đặc điểm kết cấu xà ngang miệng
Hình 3.70 : Đặc điểm kết cấu xà ngang miệng
hầm
Khoảng cách giữa các xà ngang boong trên đa
Khoảng cách giữa các xà ngang boong trên đa
số tàu hiện nay là khoảng từ 520 đến 840 mm.
số tàu hiện nay là khoảng từ 520 đến 840 mm.
Thật ra, việc lựa chọn khoảng cách thích hợp
Thật ra, việc lựa chọn khoảng cách thích hợp
nĩi trên khơng phải là vấn đề quá phức tạp và
nĩi trên khơng phải là vấn đề quá phức tạp và
thực tế thường bố trí các xà ngang boong nằm
thực tế thường bố trí các xà ngang boong nằm
cách nhau đúng bằng khoảng sườn đã chọn.
cách nhau đúng bằng khoảng sườn đã chọn.
Khi đĩ, kích thước xà ngang boong được tính
Khi đĩ, kích thước xà ngang boong được tính
từ khoảng cách này, tùy tải trọng nĩ phải chịu.
từ khoảng cách này, tùy tải trọng nĩ phải chịu.
Nhiều trường hợp cĩ thể bố trí thêm xà dọc
Nhiều trường hợp cĩ thể bố trí thêm xà dọc
boong (deck girder) hoặc cột chống (pillar)
boong (deck girder) hoặc cột chống (pillar)
nhằm làm giảm bớt kích thước xà ngang
nhằm làm giảm bớt kích thước xà ngang
boong và đảm bảo cho boong khơng bị mất
boong và đảm bảo cho boong khơng bị mất
ổn định. Những phương án bố trí xà dọc và
ổn định. Những phương án bố trí xà dọc và
cột chống cho khung dàn boong được mơ tả ở
cột chống cho khung dàn boong được mơ tả ở
hình 3.71 hình 3.71 Hình 3.71 : Các phương án bố trí xà Hình 3.71 : Các phương án bố trí xà dọc boong và cột chống dọc boong và cột chống
2.Xà dọc boong (Deck Girder)
2.Xà dọc boong (Deck Girder)
Xà dọc boong bố trí dọc theo chiều dài tàu để đỡ các tấm boong và làm tăng độ bền
Xà dọc boong bố trí dọc theo chiều dài tàu để đỡ các tấm boong và làm tăng độ bền
cho boong. Xà dọc boong là kết cấu khỏe được chế tạo bằng thép định hình đối
cho boong. Xà dọc boong là kết cấu khỏe được chế tạo bằng thép định hình đối
xứng và phải cĩ chiều dày đủ để cĩ thể khoét lỗ cho xà ngang boong thường chui