CHƯƠNG 3. KẾT CẤU TÀU HÀNG KHÔ 3.1. KẾT CẤU KHOANG HÀNG
2. Sơ đồ bố trí kết cấu dàn mạn
3.2 KẾT CẤU VÙNG MÚT TÀU HÀNG KHÔ
3.2.3. Kết cấu vùng mũi tàu
Khu vực mũi tàu trong phạm vi 20%L từ đường vuông góc mũi áp dụng cho tàu bố trí buồng máy giữa tàu và phạm vi 25%L từ đường vuông góc mũi áp dụng cho tàu bố trí buồng máy ở đuôi
H 3.76 Kết cấu mũi tàu
H 3.71
1.Tôn boong trên 2. Tôn boong hai 3. Tôn nóc két (Tôn đáy trên) 4. Đà ngang đặc 5. Nẹp đứng 6. Dầm dọc đáy 7. Sống chính 8. Sống phụ 9.Sốnghôngngang 10. Sống mạn (sống chống va) 11. Mã nằm 12. Sườn khoang 13.Sườn nội boong 14. Tôn giữa đáy 15. Một dải tôn 16. Tôn đáy 17. Dải tôn hông 18. Tôn mạn 19.Tôn mépboong 20. Tôn mạn chắn sóng 21. Cột nẹp mạn chắn sóng
22. Tay vịn 23. Mã xà 24. Xà bong hai 25. Sống boong 26. Sườn khỏe 27. Xà khỏe 28. Cột hầm hàng 29. Tấm mặt 30. Vách chốngva 31. Lỗ người chui 32. Mã xà
33. Mã hông
34. Thành quay MHH 35. Vách kínnước 36. Nẹp vách 37. Nẹp dọc boong 38. Xà ngangboong 39. Tấm ốp
H 3.72
1. Hầm xích 2. Két mũi tầu 3. Kho thủy thủ trưởng 4. Mũi quả lê 5. Tấm tôn tạo mũi 6. Mã ngang 7. Bong thứ hai 8. Boong trên 9. Boong thượng tầng mũi
10. Vách dọc phía mũi tầu
11.Tấm chặn 12. Vách chống va 13. Sống dọc mạn 14. Sống dọc chống va đập 15.Xà chống va 16. Cột chống 17.Sườn 18. Mã hông 19. Mã xà
20.Xàngangboong 21. Sống dọcboong 22. Sống chính 23. Thanh giacường 24. Nẹp nằm 25. Đà ngang dâng cao 26. Sống chống va dưới xà 27. Gân gia cường 28. Nẹp dọc gia cường tấm vỏ 29. Sống chính 30. Tấm sống mũi
H 3.73 Kết cấu vùng mũi quả lê
1. Mạn giả
2. Thượng tầng mũi
3. Tôn boong thượng tầng mũi 4. Tôn vỏ bao của tàu
5. Sườn
6. Hầm xích neo 7,9. Tấm sàn
8. Vách ngăn khoang mũi
10. Sống chính 11. Vách ngang 12. Đà ngang đặc 13. Vách dọc 14. Sống mũi 15. Boong chính
16. Mã ngang của sống mũi.
H 3.74 Kết cấu vùng mũi hình cầu
1. Sống mũi 2. Sàn
3.Vách dọc mũi 4. Tôn bao 5. Sống dọc mạn 6. Tấm chắn thẳng 7. Thanh giằng
8. Sườn sống mũi
9. Vách dọc hầm xích neo 10. Vách ngang
11. Boong chính 12. Xà ngang boong 13. Sườn
14. Xà dọc boong
Dàn đáy
Đà ngang đáy được đặt ở mỗi mặt sườn nếu đáy kết cấu hệ thống ngang và đặt cách nhau không quá 2 khoảng sườn với đáy hệ thống kết cấu dọc. Các đà ngang này có mép bẻ để tăng mô đuyn chống uốn, được nâng cao dần lên theo độ cong của mũi tàu và được khoét lỗ để giảm trọng lượng. Chiều dày tấm thành của đà ngang đáy phải lớn hơn chiều dày tấm thành của đà ngang đáy ở đoạn giữa tàu là 1mm. Đà ngang đáy ở đường tâm tàu phải được đỡ bằng những thanh chống . Khu vực 25% L tính từ trụ mũi chỉ bố trí đà đặc trong hệ thống kết cấu ngang , còn trong hệ thống kết cấu dọc thì đà hở được đặt xen kẽ .Các đà ngang đáy kề nhau phải được liên kết với nhau bởi sống dọc tâm có kích thước như đà ngang đáy, hoặc bằng vách dọc.Đà ngang đáy phải được gắn mã chống vặn đặt cách nhau khoảng 3m . Chiều rộng bản mép đà ngang đáy ở mỗi bên của tấm thành >180 mm thì mã chống vặn đỡ cả bản mép và nẹp đặt ở bản thành trong mỗi dầm dọc đáy .
Sống chính đáy thường gián đoạn tại đà ngang để thuận tiện thi công. Chiều cao sống chính lớn hơn chiều cao đáy đôi khoang hàng dO và không thấp hơn sống đáy của khoang kế cận . Nếu vùng mũi có tiết diện ngang hẹp quá thì phải dâng chiều cao sống chính lên. Kích thước sống chính đáy không nhỏ hơn kích thước đà ngang.
Khoảng cách giữa các sống phụ đáy trên khoảng chiều dài 1/4 L từ mũi phải không vượt quá 2,2 m ( HTKC ngang) và 2,5m ( HTKC dọc) vì khu vực này chịu các lực động bổ sung gây ra do sự va đập giữa mũi với áp lực nước khi tàu chạy không hàng . Giữa các sống phụ hoặc các sống chính với nhau , đặt sống phụ bổ sung . Với hệ thống kết cấu dọc đáy mũi tàu thường đặt vách dọc tâm tại khoang mũi. Nếu đoạn từ vách chống va đến 0,025L sau mút cuối của đoạn đáy gia cường phía mũi tàu HTKC ngang thì phải đặt các nửa sống phụ hoặc nẹp dọc đáy phù hợp. Đà ngang đặc phải được gia cường bằng những nẹp đứng đặt trong mặt phẳng của nửa sống phụ hoặc của nẹp dọc đáy hoặc đặt ở mỗi nẹp thứ 2 của tôn bao đáy.
Do hiện tượng va đập của sóng, vật trôi nổi khi tàu hành trình, đặc biệt nguy hiểm khi chiều chìm mũi quá nhỏ, nên phải gia cường để tăng ổn định cho vùng này . Vùng gia cường dàn đáy nằm sau vách mũi cách đường vuông góc mũi một khoảng 0,15L và phụ thuộc vào chiều chìm mũi tàu dm. Nếu dm lớn hơn 0,037L thì không phải gia cường , còn nếudm nhỏ hơn 0,037L thì vùng gia cường tham khảo bảng sau.
Đáy kết cấu hệ thống dọc, có thể thay các sống phụ bằng sống giảm nhẹ, đà ngang đáy đặt cách nhau không quá 2 khoảng sườn. Với đáy kết cấu hệ thống ngang, có thể thay các đà ngang khung bằng đà ngang giảm nhẹ, đà ngang đáy đặt cách nhau không quá 1 khoảng sườn.
Bảng Mút cuối của đoạn đáy gia cường mũi tàu
L
V >
≤
1,1 1,1 1,25
1,25 1,4
1,4 1,5
1,5 1,6
1,6 1,7
1,7
Vị trí của mút cuối
tính từ mũi tàu 0,15L 0,175L 0,2L 0,225L 0,25L 0,275L 0,3L
Bảng Kết cấu của đoạn đáy gia cường phía mũi tàu
Cơ cấu Đáy đôi Mạn
Sống phụ đáy
Nửasống phụ Và nẹp gia cườngtôn bao
Đà ngang đặc
HTKC ngang Đặt ở mỗi mặt sườn
HTKC
ngang HTKC dọc
Đặt cách nhau
≤ 2,5 m Đặt giữa các
sống phụ . Đặt cách nhau ≤ 2,5 m
HTKC ngang Đặt ở mỗisườn thứ hai
HTKC
dọc HTKC dọc
Đặt cách nhau ≤ 2,5 m
---
Đặt cách nhau ≤ 2,5 m
Dàn mạn
Dàn mạn được bố trí sườn thường có sống mạn và các hàng thanh chống độc thân. Có thể thay thế sống mạn và hàng thanh chống bằng sàn khoét lỗ giảm trọng lượng . Nếu man kết cấu ở hệ thống ngang thì không cần bố trí sườn khỏe , còn nếu kết cấu hệ thống dọc cần phải bố trí sườn khỏe . Mô đuyn chống uốn sườn vùng mũi tăng 20% so với vùng khoang hàng .
Khoảng cách sống dọc mạn với nhau, với boong và đáy không vượt quá 2m.
Tiết diện sống mạn thông thường có dạng I, C, và thép góc (thép góc dùng trong trường hợp các sàn thay thế cho các hàng thanh chống độc lập ) .Phía đầu của sống dọc mạn được hàn vào sống mũi hoặc vách ngang có chuyển tiếp để tránh tập trung ứng suất tại mặt cắt ngang thân tàu. Sống dọc mạn phải được gắn mã chống vặn đặt cách nhau khoảng 3 m . Chiều rộng bản mép sống dọc mạn ở mỗi bên của tấm thành lớn hơn 180 mm thì mã chống vặn đỡ cả bản mép và nẹp đặt ở bản thành theo mỗi sườn, tuy nhiên ở đoạn giữa nhịp của sống dọc mạn , nẹp có thể đặt theo mỗi sườn thứ hai. Chiều cao sống dọc mạn bằng chiều cao của sườn và gián đoạn tại sườn .
Để tăng cường khả năng chịu tải trọng ngang, bố trí các thanh chống độc thân so le nhau theo chiều cao tàu đặt cách nhau 1 khoảng sườn, theo chiều ngang cách nhau 2 khoảng sườn, thanh chống cuối cùng cách mép trên đà ngang là 1,8m chạy từ mạn này đến mạn kia, hai đầu được gối vào sống dọc mạn bằng mã chống vặn . Nếu chiều rộng bản mép của thanh chống ở mỗi bên của bản thành lớn hơn 150 mm thì bản thành của thanh chống phải được gắn nẹp và được liên kết với bản mép để đỡ nó . Thanh chống thứ hai cách thanh cống cuối cùng là 2,0 m
Boong
Bố trí các xà ngang khỏe xen kẽ xà ngang thường tại mỗi khoảng sườn. Bản thành các sống dọc boong khoét lỗ cho xà ngang thường chui qua.
Dàn vách
Dàn vách vùng mũi thường được kết cấu theo sơ đồ nẹp nằm, sống đứng.
Khoảng cách các nẹp vách không quá 610 mm. Chiều dày tôn vách, mô men chống uốn của nẹp vách được tính như khoang hang.
Vách mũi ( vách chống va )
Vách mũi kín nước cho đến boong liên tục trên cùng để đảm bảo chống chìm.
Nếu thượng tầng mũi kéo dài hoặc boong liên tục nằm trên boong vách thì vách mũi kéo đến boong gần nhất trên boong vách hoặc đến boong thượng tầng mũi . Trên boong vách, vách mũi có thể tiếp tục bằng bậc nếu trên boong đó mặt phẳng của vách cách không nhỏ hơn 0,05L kể từ đường vuông góc mũi và phần boong tại chỗ bậc cũng phải kín nước .
Sống mũi
Sống mũi là bộ phận kéo dài của sống chính nhưng kết cấu có độ bền và độ cứng vững rất lớn để chống lại các tác động của áp lực nước, của vật va đập .v.v.
trong quá trình khai thác. Sống mũi có dạng thẳng hoặc dạng cong và được chia ra 3 loại, đó là sống mũi tấm (sống hàn), sống mũi đặc hình chữ nhật và sống đúc.
Sống mũi tấm thường chế tạo từ các tấm được uốn với các độ cong khác nhau thay đổi theo chiều cao sống mũi, được gia cường bởi các mã và được hàn (hình 3.75) Chiều dày tôn sống mũi dạng tấm lớn nhất tại vị trí đường nước mùa hè và có thể giảm dần về phía mép trên của tấm sống mũi và tôn giữa đáy. Tại mép trên chiều dày sống mũi tấm bằng chiều dày tôn mạn ở phần mũi . Tại mép dưới chiều dày sống mũi tấm bằng chiều dày tôn giữa đáy .. Các tấm bị uốn được được gia cường bởi các mã.
1. Boong dâng mũi 2. Boong trên 3. Boong dưới 4. Vách ngăn 5. Vách chống va 6. Mã ngang gia cường 7. Đà ngang
8. Vách bổ sung
9. Nẹp dọc gia cường mạn
H 3.75 Mũi tàu dầu cổ điển ( hàng khô nhỏ) Gia cường sống mũi tấm bằng các mã ngang và mã đứng đặt cách nhau không quá 1m tại đường nước chở hàng mùa hè và không quá 1,5 m tại các vị trí khác.
Trong hệ thống kết cấu dọc của mạn khu vực sống mũi, các nẹp dọc gia cường mạn nằm ở cùng một độ cao được liên kết bởi các mã nằm ngang đồng thời là các nẹp của sống mũi . Các mã ngang phải được kéo tới sườn gần nhất và hàn với chúng.
H 3.76a gia cường mũi 1. Nẹp dọc gia cường mạn 2. Mã ngang
3. Sống dọc
H 3.76b 1. Phần đúc sống mũi 2. Các tấm hàn 3. Các tấm hàn
Trong hệ thống ngang , các sống dọc mạn cũng được liên bởi các mã nằm ngang . Các tấm cong của sống mũi cũng được hàn đối đầu với các tấm của vỏ ngoài . Các tấm vỏ ngoài được hàn chìm với phần đúc của sống mũi. Sàn các boong và boong lửng kéo đến tận sống mũi hoặc đến các mã ngang và được hàn với sống chính bằng mối hàn liên tục . Ky đứng được hàn trực tiếp với sống mũi (hình 3.77) hoặc hàn với nẹp đứng của phần dưới sống mũi, đà ngang đáy được hàn tới sống mũi (hình 3.78).
Xà dọc và các nẹp dọc mạn nằm ở cùng mức được liên kết theo cặp ở các mã ngang (hình 3.79).
Đối với tàu kéo, ở đoạn từ sống đáy lên đường nước chở hàng, phải đặt sống mũi tiết diện chữ nhật đặc hoặc kết cấu tương đương .
Sống đúc là sự kết hợp giữa sống tấm và sống tiết diện hình chữ nhật đặc, có các gân gia cường phù hợp với các kết cấu thân tàu. Kết cấu sống đúc không thể dùng các thép ghép tấm với nhau, vì giữa các tấm có khe hở và ảnh hưởng thời tiết gây gỉ, làm phá các mối hàn .
1. Vách 2. Đà ngang 3. Ky đứng 4. Ky ngang
H 3.77 Gia cường phần đúc tấm
H 3.78a Sống mũi tàu đánh bắt cá
1.Phần đúc 2.Phần tấm 3.Vách chốngva 4.Boong lửng 5.Sàn boong trên cùng 6. Sàn boong dâng mũi 7.Đà ngang 8. Sống mũi
H 3.79a Sống mũi kết cấu hàn
1. Ky đứng 2.Mã ngang 3.Thanh thép tròn gia cường
H 3.79b sống mũi tàu kéo cảng
1. Thanh thép tròn gia cường 2.Tấm hàn tạo sống mũi