Hàng1 Khoang Hàng2 Khoang Hàng3 Khoang Hàng4Khoang

Một phần của tài liệu đồ án thiết kế kết cấu tàu hàng khô hoạt động vùng biển không hạn chế có các thông số cơ bản sau (Trang 27 - 60)

Hàng1 KhoangHàng2 KhoangHàng3 KhoangHàng4Khoang Khoang Mỏy Khoang éuụi Khoang Mui 0,15L 0,3L 0,2L

1).Trong khoang chớnh

A, Sườn thường (Điều 5.3.2)

a,Theo 5.3.2.1, ở đoạn từ vỏch đuụi đến 0,15L kể từ mũi tàu, mụ đun chống uốn của tiết diện sườn khoang phải khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau đõy :

W = C0CShl2 = 290,227 (cm3) Trong đú:

+S = 0,65 (m) : Khoảng cỏch sườn.

+l = 5 (m): Khoảng cỏch thẳng đứng từ mặt đỏy trờn ở mạn đến đỉnh sườn (đo ở giữa tàu).

+h = (d + 0,038L') - d0 = 9,924 (m): Khoảng cỏch thẳng đứng từ mỳt dưới của l tại vị trớ cần đo đến điểm ở (d + 0,038L' ) phớa trờn của tụn giữa đỏy

+C0 : Hệ số tớnh theo cụng thức sau nhưng phải khụng nhỏ hơn 0,85

C0 = 1,25 - 2.l e

= 1

Với e = 0,625 (m) : Chiều cao mó hụng đo từ mỳt dưới của l +C : Hệ số tớnh theo cụng thức sau : C = C1 + C2 = 1,8 Với C1 = 2,1 – 1,2 h l = 1,495 C2 = 2,2kα h d = 0,305

.Với k = 21: Hệ số tựy thuộc số lượng tầng boong ( 2 boong ).

.α : hệ số tra bảng 2A/5.1. Với B/lH = 17/20,8 = 0,817 thỡ được xỏc định theo phộp nội suy tuyến tớnh ⇒ α= 0,00966

Chọn thộp làm sườn thường cú qui cỏch thộp chữ L.

Mộp kốm: tmk = 12 (mm)

bmk = min( l/5 ; S ) = min( 1000 ; 650 ) = 650 (mm)

65012 12 110 180 12 Bảng chọn thộp:

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm

Vậy chọn sườn thường cú qui cỏch: L180::23Ợ23::10

b,Trong đoạn từ vỏch chống va đến 0,15L tớnh từ mũi tàu:

Mụ đun chống uốn của tiết diện sườn ngang khoang phải khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

W = C0CShl2 = 337,360 (cm3 ) ( CT 5.3.2.2 ) Trong đú:

+C = 1,3.1,8= 2,34

+Cỏc hệ số cũn lại như trờn

Chọn thộp làm sườn thường cú qui cỏch thộp chữ L. Mộp kốm: tmk = 12 (mm)

bmk = min( l/5 ; S ) = min( 1000 ; 650 ) = 650 (mm)

=>kớch thước của mộp kốm là bmk x tmk = 650 x 12 mm

65012 12

125

20011 11 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm

Vậy chọn sườn thường cú qui cỏch: L200::23ự23::11

B) Sườn khỏe (Điều 5.3.2.3)

Thộp chữ T cú chiều dày bản thành khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức

tt = 10S1 + 2.5 (mm)’

.S1: Khoảng cỏch giữa cỏc nẹp gia cường bản thành hoặc chiều cao tiết diện sống, lấy giỏ trị nào nhỏ hơn (m). S1 = 0,65(m).

Vậy tt ≥9 (mm). Chọn c = tt = 12 (mm) ; ht =400mm =>Kớch thước của bản thành làn: bt x tt =400 x 12 mm Chiều dày bản cỏnh : Chọn t = 12 (mm) Chiều rộng bản cỏnh: bc = 85,4 l d0 (mm). d0 = 0,65 (m) l = 5 (m) Vậy theo cụng thức bc ≥ 153,96(mm). Chọn bc = 170 (mm) =>Kớch thước của bản cỏnh là : bc x tc = 170 x 12 mm

12

Mụđun chống uốn của tiết diện sườn khoẻ đỡ sống ngang boong

Z = 2,4n 2 2 1 1 1 0,17 0,1 9,81 h l l Shl h l h    +   −    ữ        = 1313,235 ( cm3 )

+ n = 4=(2,6/0,65): Tỉ số giữa khoảng cỏch xà ngang khỏe và khoảng sườn. +S = 2,6 (m) : Khoảng cỏch sườn khỏe.

+l = 5 (m): Khoảng cỏch thẳng đứng từ mặt đỏy trờn ở mạn đến đỉnh sườn (đo ở giữa tàu).

+l1 = 2,8 (m) : Tổng chiều dài của xà ngang khỏe.

+h1 = 28,7 (kN/m2): Tải trọng boong cho xà boong ở đỉnh sườn (xà ngang boong khỏe, tớnh ở dàn boong).

+h =9,924m

Mộp kốm: tmk = 12 (mm); bmk = min(l/5;S) = min( 1000;2600 ) = 1000(mm) Bảng chọn thộp :

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm.

Vậy chọn sườn khỏe cú qui cỏch:

170 12400 12 400 12

ì ì

12

100

160 12

2).Trong khoang nội boong

A, Sườn thường (Điều 5.6)

Mụđun chống uốn của tiết diện sườn nội boong dưới boong mạn khụ :

Z = 6Shl2 = 223,818 (cm3) +S = 0,65 m : khoảng cỏch giữa cỏc sườn +l = 4,1 m : chiều cao khoang nội boong

+h : khoảng cỏch từ trung điểm của l đến điểm nằm cao hơn mặt tụn giữa đỏy một khoảng ( d + 0,038l' )

h = d + 0,038L – (d0 +5 + ) = 2,424 (m) < 0,03L Suy ra: h=0,03L=3,414 (m)

Chọn thộp làm sườn thường cú qui cỏch thộp chữ L khụng đều cạnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Mộp kốm: tmk = 12 (mm)

bmk = min( l/5;S ) = min( 820 ; 650 ) = 650 (mm) Bảng chọn thộp:

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm.

B, Sườn khoẻ nội boong ( theo mục 2a/5.6.2 )

Mụđun chống uốn của tiết diện sườn khoẻ nội boong đỡ sống ngang boong

Z = 2,4( 1 + 0,0714n h

h1

)Shl2 ( cm3 )

+S = 2,6 m : khoảng cỏch giữa cỏc sườn khỏe nội boong +l = 4,1 m ; h = 3,414m : như trờn

+n = 4 : tỷ số khoảng cỏch giữa cỏc sống ngang chia cho khoảng cỏch giữa cỏc sườn nội boong

+h1 : tải trọng boong cho sống ngang boong ( kN/m2 )

Mộp kốm : chiều rộng : b = min (l/5,S ) = min ( 820 ; 2800 ) Chọn b = 820 mm và Chiều dày : t = 12 mm =>kớch thước của mộp kốm là : b x t = 820 x 12 mm *Khoang hàng 1,2, : h1 = C. ) 50 (L+ (C=1,18- tra bảng 2A/8.2) => h1 = 15,102 kN/m2 --> Z = 810,532 cm3 Bảng chọn thộp

12 12

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm. Vậy chọn sườn khỏe cú qui cỏch: T

* Khoang hàng 3

h4 = 32,32 kN/m2 => Z = 1326,346 cm3

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm. Vậy chọn sườn khỏe cú qui cỏch: T

* Khoang hàng 4

h4 = 50,382 kN/m2 => Z = 1867,445 cm3 Bảng chọn thộp

12

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm.

Vậy chọn sườn khỏe cú qui cỏch: T C,Sườn cụng xon trong hệ thống cụng xon: Được tớnh chọn trong mục dàn boong.

6.3.4 Liờn kết:

• Sườn thường liờn kết với xà ngang boong 2 và dàn đỏy bằng mó cú mộp bẻ. Chiều dài mó: lmó ≥ l/8 = 5000/8 = 625 (mm).

→ Chọn : lmó = 650 (mm). Tra bảng 2A/1.3 ta chọn mó cú kớch thước: 650 x 650 x 9 ; Chiều rộng mộp là 60 mm.

• Sườn thường liờn kết với xà ngang boong 2 và boong 2 bằng mó cú mộp bẻ. Chiều dài mó: lmó ≥ l/8 = 4100/8 = 512,5 (mm).

→ Chọn : lmó = 550 (mm). Tra bảng 2A/1.3 ta chọn mó cú kớch thước: 550 x 550 x 8,5 ; Chiều rộng mộp là 55 mm.

• Sườn khỏe liờn kết với sống ngang boong 2 và boong 2 bằng mó cú mộp bẻ. Chiều dài mó: lmó ≥ l/8 = 4100/8 = 512,5 (mm).

Chọn : lmó = 512,5 (mm). Tra bảng 2A/1.3 ta chọn mó cú kớch thước: 550 x 500 x 8,5 ; Chiều rộng mộp là 55mm.

15600x5680 15600x5680 boong dưới boong trờn 1 2 3 6 5 4 1 2 3 7 4 5 6 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

• Sườn khỏe liờn kết với sống ngang boong 2 và dàn đỏy bằng mó cú mộp bẻ. Chiều dài mó: lmó ≥ l/8 = 5000/8 = 625 (mm).

Chọn lmó = 625 (mm). Tra bảng 2A/1.3 ta chọn mó cú kớch thước: 650x 650 x 9; Chiều rộng mộp là 60 mm.

6.4

Kết cấu dàn boong:

6.4.1 Bố trớ kết cấu:

+Tàu thiết kế cú hai boong , chiều cao boong dưới là 5 m (tớnh từ tụn đỏy dưới ) và chiều cao boong trờn là 4,1 m (tớnh từ tụn boong dưới) .

+Boong dưới kết cấu hệ thống ngang.

+Boong trờn : Vựng từ hai thanh quõy dọc ra mạn kết cấu hệ thống dọc. Vựng trong hai thanh quõy dọc kết cấu hệ thống ngang.

2: Thanh quõy ngang 4: Xà ngang boong thường 6: Xà ngang cong xon 7:

6.4.2 Tụn boong: (điều 15.3)

A,Tải trọng tỏc dụng lờn boong thời tiết:

Tải trọng boong h (kN/m2) phải khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

h = max(h* ; hmin; 12,8) Trong đú : +h* = a(bf – y) Cb = 0,77: Hệ số bộo thể tớch. f : Hệ số tớnh theo cụng thức sau ƒ = 0 , 1 150 10 2 300  −      + − L e L L = 7,363

y : Khoảng cỏch thẳng đứng từ đường nước trọng tải thiết kế đến boong chịu thời tiết đo ở mạn. y phải được đo ở mũi tàu cho đoạn boong ở phớa trước của 0,15L tớnh từ mũi tàu , được đo ở 0,15L tớnh từ mũi tàu cho đoạn boong từ 0,3L đến 0,15L tớnh từ mũi tàu , được đo ở sườn giữa cho đoạn boong từ 0,3L tớnh từ mũi tàu đến 0,2L tớnh từ đuụi tàu và được đo ở đuụi tàu cho đoạn boong ở phớa sau của 0,2L tớnh từ đuụi tàu. Lấy chung y cho vựng từ mũi tàu đến 0,2 L tớnh từ đuụi

theo kớch thước đo tại sườn giữa y= 3,1. Khu vực sau 0,2L tớnh từ đuụi do cú thượng tầng nờn y= 6,148

Dũng Vị trớ của boong a b h* Xà boong Tụn boong Cột Sống boon g Xà boong Tụn boong Cột Sống boong

1 Ở phớa trước của 0,15L tớnh từ mũi tàu 11,77 4,9 7,35 1,35 2 80,68 33,588 50,382 2 Từ 0,15L đến 0,3L tớnh từ mũi tàu 9,451 3,9 5,9 1,16 5 51,77 21,363 32,32 3 Từ 0,3L tớnh từ mũi tàu đến 0,2L tớnh từ đuụi tàu 5,526 2,2 5 2,25 3,45 1 23,55 9,6 9,6 14,70

4 Ở phớa sau của 0,2L tớnh từ đuụi tàu 7,84 3,2 5 4,9 1,12 8 16,91 7,01 10,57

+Trị số của hmin được tớnh theo bảng sau :

Dũng Vị trớ của boong C hmin Xà boong, Tụn boong Cột, Sống boon g Xà boong, Tụn boong Cột, Sống boong

1 và 2 Phớa trước của 0,3L tớnh từ mũi tàu 4,2 1,37 53,753 17,533

4 Phớa sau của 0,2L tớnh từ đuụi tàu 2,95 1,47 31,47 15,68

Boong thượng 2 trờn boong mạn khụ 1,95 0,69 20,8 7,36

=>Vậy tải trọng boong h = max(h* ; hmin,12,8) được xỏc định theo bảng sau

Dũn g Vị trớ của boong Khoang hàng (sườn) h Xà boong Tụn boong Cột Sống boong 1 Ở phớa trước của 0,15L tớnh từ mũi tàu Khoang hàng4 80,68 33,588 50,382 2 Từ 0,15L đến 0,3L tớnh từ mũi tàu Khoang hàng 3 53,753 21,263 32,32 3 Từ 0,3L tớnh từ mũi tàu đến 0,2L tớnh từ đuụi tàu Khoang hàng 1,2 26,236 15,102 15,102 4

Ở phớa sau của 0,2L tớnh từ đuụi tàu

31,47 15,68 15,68

-Đối với boong xếp hàng :Theo quy phạm 2-A/8.2.1-1, tải trọng h (kN/m2) đối với boong hàng chớnh dung để xếp hàng húa thụng thường được tớnh:

h = 7h2= 28,7 (kN/m2)

Trong đú h2 = 4,1 m :chiều cao từ boong xếp hàng đến cạnh trờn của thành miệng khoang ở boong chịu thời tiết (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

C,Chiều dày tụn boong: ( 15.3.1 qui phạm ) 1.Với boong xếp hàng

Chiều dày tụn boong:

t = 1,25.C.S. + 2,5 = 6,852 (mm) Trong đú: +C là hệ số xỏc định theo cụng thức: C = 0,905 + ' 2430 L = 0,905 + 230 2430 = 1 +L = 113,8 (m) vỡ L< 230(m) nờn ta lấy L’ = 230 (m). +S = 0,65 (m): Khoảng cỏch giữa cỏc xà ngang boong. +h = 28,7 (KN/m2) là tải trọng hàng húa.

=>Chọn t = 7 mm

2.Với boong chịu thời tiết

Chiều dày tụn boong ngoài vựng đường miệng lỗ khoột ở đoạn giữa tàu cú xà dọc

boong:

t1 = 1,47.C.S. + 2,5 (mm)

Chiều dày tụn boong trong vựng đường miệng lỗ khoột ở đoạn giữa tàu cú xà ngang boong

t2 = 1,25.C.S. + 2,5 Trong đú

.Khoang hàng 1,2 : h = 26,236 (KN/m2). =>Từ đú ta được: t1 = 7,39 mm , t2 = 6,661 mm .Khoang hàng 3 : h = 53,753 (KN/m2). =>Từ đú ta được : t1 = 9,505 mm , t2 = 8,456 mm .Khoang hàng 4 : h = 80,68 (KN/m2). =>Từ đú ta được : t1 = 11,08 mm , t2 = 9,798 mm Vậy ta chọn t1 = t2 = 9 mm đối với khoang hàng 1,2 t1 = t2 = 11 mm đối với khoang hàng 3 t1 = t2 = 12 mm đối với khoang hàng 4

6.4.3 Xà boong: (điều 8.3)

A, Boong xếp hàng

a,Xà ngang boong (Điều 8.3.3.2)

- Mụ đun chống uốn tiết diện xà ngang boong phải khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

W = 0,43Shl2 =63,784 (cm3)

Trong đú:

+S = 0,65 (m): Khoảng cỏch giữa cỏc xà ngang boong. +h = 28,7 (kN/m2): Tải trọng boong.

+l = 2,84 (m): Khoảng cỏch giữa cỏc sống dọc boong.

- Chọn thộp làm xà dọc boong cú qui cỏch thộp chữ L khụng đều cạnh. Mộp kốm: tmk =8 (mm)

5608 8

63

1008 8

Vậy kớch thước của mộp kốm là : bmk x tmk = 560 x 7 mm

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm.

Vậy chọn xà ngang boong cú qui cỏch: L100::23ẳ23::8

b,Sống dọc boong

- Mụ đun chống uốn tiết diện sống dọc boong khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

Z = 0,484.l.( l.b.h+k.w ) = 266,681cm3)

Trong đú : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

+h = 28,7 (kN/m2) là tải boong. +l = 2,6 m: nhịp của sống boong

+b = 2,84 m : chiều rộng trung bỡnh diện tớch boong được đỡ bởi sống. +w= :tải trọng boong được đỡ bởi cột nội boong (kN)

+k= 2 12a 1 a l l  −   ữ   = 0 .a =2,6 (m) khoảng cỏch từ cột tới vỏch

-Mụ men quỏn tớnh của tiết diện phải khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

I = 4,2.Z.l = 2912,157 (cm4) -Chiều dày bản cỏnh của xà ngang boong khỏe phải khụng nhỏ hơn chiều dày của bản thành.

+ Chiều dày của bản thành theo 10.2.3 qui phạm: tt = 10S1+2,5 = 5,2 (mm).

.S1 : Khoảng cỏch giữa cỏc nẹp gia cường bản thành hoặc chiều cao tiết diện bản thành lấy giỏ trị nhỏ hơn. S1 = 0,27 (m).

=>Chọn tt = 8 (mm)

+ Chiều cao tiết diện bản thành khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau đõy : d0 = 2,5d1 = 2,5.0,105 = 0,2625 (m)

=>kớch thước của bản thành là : =bt xtt = 270 x 6 mm

- Chiều rộng bản cỏnh khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau: b = 85,4 = 99,226 mm tc = 8 mm =>Kớch thước của bản cỏnh là : bc x tc = 100 x 8mm Chọn thộp làm sống dọc boong cú qui cỏch thộp chữ T. Mộp kốm: tmk = 8 (mm) bmk = min(l/5;b) = min( 520;2250 ) = 520 (mm) =>Kớch thước của mộp kốm là : bmk x tmk = 520 x 8 mm Bảng chọn thộp:

1000000005200 5200

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm.

Vậy chọn xà ngang boong khỏe cú qui cỏch: T

c,Sống dọc boong làm thanh quõy dọc miệng hầm hàng

- Mụ đun chống uốn tiết diện sống dọc boong khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

W = 0,484.l.( l.b.h+k.w ) = 2629,25 (cm3)

Trong đú:

+l = 5,2 (m): Khoàng cỏch giữa cỏc xà ngang cụng xon.

+b = 7,1 (m): Chiều rộng trung bỡnh diện tớch boong đỡ bởi thanh quõy dọc. +k: Hệ số k = 12 a l (1 - a l )2 = 0 ( a l= ).

+w: Tải trọng boong được đỡ bởi cột nội boong.

+h = 28,7 (KN/m2) là tải trọng tỏc dụng lờn sống boong.

Mụ men quỏn tớnh của tiết diện xà ngang boong khỏe phải khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

I = 4,2.Z.l =57422,82 (cm4)

Chiều dày bản thành sống ngang khụng nhỏ hơn :

t = 10S1 + 2,5 = 8 (mm).

.S1 là chiếu cao tiết diện bản thành

Ngoài ra đối với cỏc khoang hàng 4 chiều dày bản thành cũn phải thỏa món khụng nhỏ hơn trị số trờn và trị số tớnh theo cụng thức sau, lấy trị số nào lớn hơn :

t = + 2,5 = 10,914 +d0 là chiều cao tiết diện bản thành : d0 = 0,55m

Chọn thộp làm xà ngang boong khỏe cú qui cỏch thộp chữ T. Mộp kốm: tmk = 8 (mm) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

bmk = min( l/10;b/2) = min( 520;3500 ) = 520 (mm) Bảng chọn thộp:

550x 13 520 x 8

300x 13

Ta cũng thấy J = 77119,92 (cm4) > I = 57422,82 (cm4)

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm. d,Sống ngang boong làm thanh quõy ngang

- Mụ đun chống uốn tiết diện sống ngang boong khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

Z = 0,484.l.( l.b.h+k.w ) = 2548,35 (cm3) Trong đú:

+l = 8,5 (m): Chiều dài nhịp thanh quõy ngang.

+b = 2,6 (m): Chiều rộng trung bỡnh diện tớch boong đỡ bởi thanh quõy ngang. +k: Hệ số k = 12 a l (1 - a l )2 = 0 ( a l= ).

+w: Tải trọng boong được đỡ bởi cột nội boong.

+h = 28,7 (KN/m2) là tải trọng tỏc dụng lờn sống boong.

-Mụ men quỏn tớnh của tiết diện xà ngang boong khỏe phải khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

I = 4,2.Z.l =89905,8 (cm4)

-Chiều dày bản thành sống ngang khụng nhỏ hơn :

550 x 12 840 x 8

300 x 12

Trong đú S1 là chiếu cao tiết diện bản thành S1 =0,55 m

-Ngoài ra đối với cỏc khoang hàng 1 và 4 chiều dày bản thành cũn phải thỏa món khụng nhỏ hơn trị số trờn và trị số tớnh theo cụng thức sau, lấy trị số nào lớn hơn :

t = + 2,5 = 7,548mm

Trong đú : d0 = 0,55 (m) : là chiều cao tiết diện bản thành Chọn thộp

Mộp kốm: tmk = 8 (mm)

bmk = min(l/10;b/2) = min( 840;4550 ) = 840 (mm) Bảng chọn thộp:

8

Kết luận: Cơ cấu thỏa món qui phạm. e,Sống ngang boong

- Mụ đun chống uốn tiết diện sống ngang boong

khụng nhỏ hơn trị số tớnh theo cụng thức sau:

Z = 0,484 l( lbh+kw ) = 287,195 (cm3) Trong đú:

+l = 2,84 (m): Chiều dài nhịp sống ngang boong.

+b = 2,6 (m): Chiều rộng trung bỡnh diện tớch boong đỡ bởi sống ngang boong. +h = 28,7 (KN/m2) : Tải trọng boong

-Momen quỏn tớnh tiết diện của sống ngang boong: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

I = 4,2.Z.l = 3329,84 (cm4 ) Chọn thộp

Mộp kốm: tmk = 8 (mm)

Một phần của tài liệu đồ án thiết kế kết cấu tàu hàng khô hoạt động vùng biển không hạn chế có các thông số cơ bản sau (Trang 27 - 60)