CHƯƠNG 3. KẾT CẤU TÀU HÀNG KHÔ 3.1. KẾT CẤU KHOANG HÀNG
4. Phân loại kết cấu đáy tàu
Việc lựa chọn hình thức kết cấu phải đảm bảo tàu đủ sức bền, khối lượng tàu tối thiểu, tạo thuận lợi cho việc lắp ráp, hàn tàu trong đóng mới và sửa chữa tàu. Phân loại kết cấu đáy và phạm vi sử dụng được tra bảng 13.14 Sổ tay kỹ thuật đóng tàu tập II.
Bảng 3.1 Phân loại kết cấu đáy và phạm vi sử dụng Kết cấu hợp thành chủ yếu
Phânloại
Kết cấu dọc Kết cấu ngang Phạm vi áp dụng chủ yếu
Đáy đơn HTKC ngang
Sống chính Sống phụ
Đà ngang đặt ở mỗi khoảng sườn
1.Tàu L<45 m. Tàu sông thường không hạn chế về chiều dài . 2. Trong khoang nhọn mũi , lái 3. Phía trước gần khoang nhọn lái Đáy đơn
HTKC dọc
Sống chính Sống phụ Dầm dọc đáy
Cách một số khoảng sườn có một đà ngang
1. Khu vực khoang dầu của tàu dầu
2. Tàu sông Đáy đôi
HTKC ngang
Sống chính Sống phụ
Đà ngang đặc Đà ngang kín nước Đà ngang tổ hợp Khi không có đà ngang tổ hợp, mỗi đà ngang là đà ngang đặc
1. Tàu hàng khô cỡ trung, cỡ nhỏ 2. Khu vực khoang máy tàu dầu
Đáy đôi HTKC dọc
Sống chính Sống phụ Dầm dọc đáy trong và ngoài
Đà ngang đặc.
Đà ngang kín nước
1. Tàu hàng khô cỡ trung , cỡ lớn 2. Tàu hàng, khoang máy ở đuôi 3. Tàu hàng rời.
5. Một số vấn đề cần lưu ý
Tính chống chìm và yêu cầu sử dụng
Để nâng cao tính chống chìm của tàu và lợi dụng dung tích đáy tàu, thông thường trên những tàu có chiều dài L ≥ 50 m đều bố trí đáy đôi . Tuy nhiên với những tàu có tổng dung tích < 500 tấn, những tàu không chạy tuyến quốc tế có chiều dài L < 100m hoặc những tàu mà vì những lí do riêng biệt của hình thức kết cấu, hình dạng thân tàu và mục đích sử dụng … nếu được Đăng kiểm thừa nhận thì đáy đôi có thể khuyết từng phần hoặc toàn bộ ở những két có kích thước vừa phải và chuyên dùng đế chứa chất lỏng
Quy phạm 1970 quy định Chiều cao đáy đôi : h =
L B T
L 40. 3500 57
, 0
40+ +
− ≥ 750 mm (3.1)
Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn các trị số tính theo công thức sau:
h = L + 42.T + 530 (mm) ứng với L < 90 m (3.2) h = 4.L + 42.T + 260 (mm) ứng với L ≥ 90 m (3.3)
Tính gần đúng: h = ( 0,1 ÷ 0,15 )H (3.4)
Với : L , B, T (m) lần lượt là chiều dài, chiều rộng và mớn nước tàu.
Lựa chọn hình thức kết cấu
Tàu có chiều dài L = 70 ÷ 100 m , đáy có thể bố trí hệ thống kết cấu dọc hoặc ngang. Về mặt khối lượng hai hệ thống này chênh lệch nhau không nhiều, chỉ khi chiều dài tăng lên thì tính ưu việt của hệ thống kết cấu dọc mới được thể hiện rõ . Khi đáy kết cấu hệ thống ngang, có thể bố trí tất cả đà ngang đặc. Cách 3 hay 4 khoảng đà ngang, ta bố trí 1 đà ngang đặc (Hình thức này sẽ giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu, đặc biệt là đối với tàu có chiều dài L = 60 ÷ 80 m )
Khi đáy kết cấu hệ thống dọc, nó có ưu điểm làm giảm độ võng sau khi hàn khung dàn đáy và nâng cao tính ổn định của tôn vỏ nhưng nhược điểm cơ bản là công nghệ thi công khó hơn hệ thống kết cấu ngang .
Như vậy, tàu hàng khô có chiều dài L<100 m, máy bố trí ở giữa tàu hoặc chếch về phía sau giữa tàu ta nên áp dụng hệ thống kết cấu ngang . Với tàu hàng khô có chiều dài L > 100 m thì hệ thống kết cấu dọc ưu việt hơn hệ thống kết cấu ngang .Kết cấu đáy đôi của khoang dùng để chuyên chở hàng nặng phải được quan tâm đặc biệt.
Phải đảm bảo tính liên tục của kết cấu dọc nhất là trong khu vực 0,7L, cố gắng kéo dài về hai đầu mũi và lái. Khi có sự chuyển tiếp từ hệ thống dọc sang hệ thống kết cấu ngang hoặc khi chiều cao đáy đôi thay đổi đột ngột, phải quan tâm đặc biệt sự lien tục của độ bền bằng cách đặt các sống phụ và đà ngang bổ sung.
Khoảng cách các cơ cấu đáy
Tàu hàng khô bố trí từ 1 đến 3 sống dọc đáy với kết cấu đáy đơn và bố trí từ 1 đến 5 sống dọc đáy với kết cấu đáy đôi.
Khoảng cách dầm dọc đáy thường chọn bằng 500 ÷ 600 mm.
Khi dùng thép độ bền cao, xuất phát từ điều kiện đảm bảo tính ổn định đáy ngoài, chọn khoảng cách dầm dọc: a ≤
σch
t .
2800 (mm) (3.5) Khi dùng thép các bon thường, xuất phát từ điều kiện đảm bảo sức bền tôn đáy ngoài , chọn khoảng cách dầm dọc : a ≤ [ ]
p
t σ
45 ,
2 (mm) (3.6)
Với : t (mm) là chiều dày tôn vỏ
[ ]σ là ứng suất uốn cục bộ cho phép của tấm: [ ]σ = 0,4.σch với HTKC ngang [ ]σ = 0,3.σch với HTKC dọc . p (kG/cm2) là cường độ tải trọng, tương ứng với áp lực nước ở mớn nước chở đầy không kể chiều cao sóng .
Khoảng cách đà ngang trong buồng máy và ở khu vực 0,25L nhỏ hơn trong khoang hàng. Vùng đáy khoang hàng của tàu hàng khô, khoảng cách đà ngang thường không quá 3 khoảng sườn ( xấp xỉ 2 ÷ 2,5 m ) với hệ thống kết cấu dọc, khoảng cách đà ngang đặc thường chọn bằng 4 khoảng sườn với hệ thống kết cấu ngang .
Bố trí lỗ khoét
Các cơ cấu không kín nước phải có lỗ khoét để người chui đảm bảo thi công sửa chữa,kiểm tra hệ thống, lỗ giảm nhẹ trọng lượng kết cấu, lỗ thoát nước đáy tàu, lỗ thông hơi ... để đảm bảo sự tiếp cận và thông gió, trừ những vùng có cột thưa.
Trên tôn đáy trên có khoét lỗ để người chui qua với số lượng tối thiểu. Nắp của lỗ này phải được làm bằng thép và nếu trong khoang hàng không có gỗ lát thì nắp và các phụ tùng của nắp phải được bảo vệ tốt tránh để hàng hóa gây hư hại.
Khi bố trí lỗ thoát nước, phải chú ý đến chiều dày lớp xi măng lót đáy, đề phòng xi măng lấp kín lỗ. Trên tấm tôn đứng của kết cấu đáy đôi, sát tôn đáy trong phải có lỗ thoát hơi, đảm bảo thoát khí cho dầu, nước vào khoang . Để tránh phải khoét nhiều lỗ, có thể lợi dụng các lỗ khoét cho mối hàn đi qua hoặc mở rộng góc vát ở đầu mút tôn đứng của những kết cấu gián đoạn.
Chiều cao và chiều rộng của lỗ giảm nhẹ hoặc lỗ người chui qua trên tôn đứng của kết cấu không vượt quá nửa kích thước tương ứng của tôn đứng . Nếu không có biện pháp gia cường như bố trí nẹp gia cường hoặc tôn viền quanh lỗ khoét thì không khoét lỗ ở những vị trí như: sống đáy chính giữa trong khu vực 0,75L giữa tàu ; sống dọc đáy dưới cột chống trong khoảng sườn lân cận gần vách ngang; đà ngang đặc dưới cột chống và những chỗ chịu lực cắt tương đối lớn .