Giáo trình Điện tàu thủy (Nghề: Công nghệ chế tạo vỏ tàu thủy - Hệ: Trung cấp nghề) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

Chia sẻ: Cố Tiêu Tiêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:82

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Điện tàu thủy (Nghề: Công nghệ chế tạo vỏ tàu thủy - Hệ: Trung cấp nghề) được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được nguyên tắc, hệ thống, chi tiết kết cấu thân tàu và phương pháp tính toán kết cấu theo quy phạm; tính toán được kết cấu thân tàu thỏa mãn yêu cầu qui phạm; rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận, chính xác. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Điện tàu thủy (Nghề: Công nghệ chế tạo vỏ tàu thủy - Hệ: Trung cấp nghề) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II KHOA CƠ KHÍ GIÁO TRÌNH MH09 ĐIỆN TÀU THỦY NGHỀ: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY HỆ : TRUNG CẤP NGHỀ (Lưu hành nội bộ) 0
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY Mã số môn học: MH 16 Thời gian môn học:45 giờ ; (Lý thuyết: 35 giờ ; Thực hành: 7 giờ; Kiểm tra: 03 giờ ) I. Vị trí tính chất của môn học: - Vị trí: Kết cấu tàu thuỷ là môn học được bố trí ở năm thứ hai sau khi học xong môn Lý thuyết tàu thủy. - Tính chất: Là môn học chuyên môn nghề. II. Mục tiêu môn học : - Trình bày được nguyên tắc, hệ thống, chi tiết kết cấu thân tàu và phương pháp tính toán kết cấu theo quy phạm; -Tính toán được kết cấu thân tàu thoả mãn yêu cầu qui phạm; - Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận, chính xác. III. Nội dung môn học: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian Thực hành, Số thí Tên chương mục nghiệ TT Tổng số Lý thuyết Kiểm tra m, thảo luận, bài tập 1 Chương 1: Giới thiệu tàu thuỷ thông dụng 5 5 và vật liệu đóng thân tàu 1.Các kiểu tàu thông dụng 3 3 1.1. Tàu chở hàng khô 1 1 1.2. Tàu chở hàng lỏng 0,5 0,5 1.3. Tàu chở khách 0,5 0,5 1.4. Tàu chuyên ngành 0,25 0,25 1.5. Tàu phục vụ khai thác dầu khí trên 0,25 0,25 thềm lục địa 1.6. Tàu đánh bắt cá và chế biến cá 0,25 0,25 1.7. Tàu công tác hoạt động trên nguyên 0,25 0,25 tắc khí động học 2. Vật liệu đóng thân tàu 2 2 2.1. Thép đóng tàu 0,75 0,75 2.2. Kim loại màu 0,25 0,25 2.3. Thép có độ bền cao 0,25 0,25 2.4. Hợp kim nhôm 0,25 0,25 2.5. Gỗ 0,25 0,25 2.6. Vật liệu composite 0,25 0,25 2 Chương 2: Nguyên tắc kết cấu thân tàu 7 5 1 1 1.Nguyên tắc chung về bố trí kết cấu thân 2 2 tàu 1.1. Tạo khung cứng hoặc khung khỏe 0,25 0,25 1.2. Đảm bảo sự liên tục của các cơ cấu 0,25 0,25 dọc 1.3. Chuyển từ hệ thống ngang sang hệ 0,25 0,25 thống dọc 1.4. Giảm tập trung ứng suất 0,25 0,25 0
1.5. Tại vùng kết thúc của boong, đáy, 0,25 0,25 sàn, tôn đáy đôi 1.6. Tại nơi kết thúc của cơ cấu khỏe 0,25 0,25 boong và đáy 1.7. Tại vùng boong chịu tải trọng đặc 0,25 0,25 biệt 1.8. Khi cơ cấu dọc gián đoạn tại vách, 0,25 0,25 đà ngang kín nước 2.Lỗ khoét trên kết cấu tàu 2 2 2.1. Quy định chung 0,5 0,5 2.1.1. Các loại lỗ khoét trên kết cấu tàu 0,5 0,5 2.1.2. Quy định về bố trí lỗ chui, lỗ khoét 0,5 0,5 giảm trọng lượng trên kết cấu thân tàu 2.2. Quy định về kích thước lỗ khoét 1,5 0,5 1 3.Liên kết cơ cấu thân tàu 1 1 3.1. Vát mép hai đầu 0,125 0,125 3.2. Hàn tựa 0,125 0,125 3.3. Liên kết bằng mã 0,125 0,125 3.3.1. Cơ cầu thường 0,125 0,125 3.3.2. Cơ cấu khỏe 0,125 0,125 3.4. Kiểu liên kết 0,125 0,125 3.4.1. Liên kết kiểu A 0,125 0,125 3.4.2. Liên kết kiểu B 0,125 0,125 3 Chương 3: Hệ thống kết cấu thân tàu 8 5 3 1.Hệ thống kết cấu thân tàu 1 1 1.1Khái niệm chung 0,25 0,25 1.2 Khái niệm về các dàn tàu 0,5 0,5 1.3 Hệ thống dầm cơ cấu 0,25 0,25 2.Hệ thống kết cấu ngang 2 1 1 2.1 Phạm vi áp dụng 0,25 0,25 2.2 Sơ đồ hệ thống kết cấu ngang 0,25 0,25 2.3 Khảo sát chi tiết kết cấu ngang trên 0,5 0,5 các dàn 3. Hệ thống kết cấu dọc 2 1 1 3.1 Phạm vi áp dụng 0,25 0,25 3.2 Sơ đồ hệ thống kết cấu ngang 0,5 0,5 3.3 Khảo sát chi tiết kết cấu dọc trên các 0.25 0.25 dàn 4.Hệ thống kết cấu hỗn hợp 3 2 1 4.1 Phạm vi áp dụng 1 1 4.2 Sơ đồ hệ thống kết cấu hỗn hợp 1 1 Kiểm tra 1 4 Chương 4: Chi tiết kết cấu thân tàu 25 20 3 2 1.Kết cấu dàn đáy 4 4 1.1.Chức năng và điều kiện làm việc 1 1 1.2.Kết cấu đáy đơn 2 2 1.3.Kết cấu đáy đôi 1 1 0
2.Kết cấu dàn mạn 4 4 2.1.Chức năng và điều kiện làm việc 1 1 2.2.Sơ đồ kết cấu và ứng dụng 2 2 2.3.Chiều dày tôn mạn 0,5 0,5 2.4.Tính toán kết cấu 0,5 0,5 3.Kết cấu dàn boong 4 4 3.1.Chức năng và điều kiện làm việc 2 2 3.2.Kết cấu dàn boong 2 2 4.Kết cấu dàn vách 4 4 4.1.Chức năng và điều kiện làm việc 1 1 4.2.Phân loại và sơ đồ 1 1 4.3.Kết cấu dàn vách phẳng 1 1 4.4.Kết cấu dàn vách sóng 1 1 5.Vỏ bao 4 4 5.1.Chức năng và điều kiện làm việc 2 2 5.2.Xây dựng bản vẽ rải tôn 2 2 Tổng cộng 45 35 07 3 0
MỤC LỤC CHƢƠNG 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KẾT CẤU TÀU THUỶ 7 1.1. KHÁI QUÁT VỀ KẾT CẤU THÂN TÀU 7 1.1.1. Lịch sử phát triển 7 1.1.2. Khái niệm và định nghĩa 7 1.1.3. Khái niệm về các chi tiết kết cấu tàu 8 1.1.4. Khái niệm về dàn tàu 14 1.1.5. Hệ thống dầm cơ cấu 14 1.1.6. Những yêu cầu cơ bản khi thiết kế kết cấu thân tàu 15 1.1.7. Phân loại tàu 16 1.1.8. Phân tích lựa chọn hình thức bố trí kết cấu 18 1.2. KHÁI QUÁT VỀ SỨC BỀN TÀU 19 1.2.1. Tải trọng tác dụng lên thân tàu 19 1.2.2. Trạng thái tải trọng của thân tàu 20 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 21 CHƢƠNG 2 NGUYÊN TẮC KẾT CẤU 22 2.1. NGUYÊN TẮC CHUNG 22 2.1.1. Nguyên tắc bố trí 22 2.1.2. Các biện pháp giảm tập trung ứng suất 22 2.2. LỖ KHOÉT TRÊN KẾT CẤU THÂN TÀU 23 2.2.1. Bố trí lỗ khoét 23 2.2.2. Quy định lỗ khoét 25 2.3. LIÊN KẾT 25 2.3.1. Vát mép 25 2.3.2. Hàn tựa 26 2.3.3. Liên kết bằng mã 26 2.4. KHOẢNG SƯỜN, MÉP KÈM 28 2.4.1. Khoảng sườn 28 2.4.2. Mép kèm 28 2.5. KẾT CẤU SÓNG 28 2.5.1. Ứng dụng của kết cấu sóng 28 2.5.2. Độ bền 29 2.5.3. Dạng tiết diện 29 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2 30 1
CHƯƠNG 3 KẾT CẤU VÙNG GIỮA TÀU HÀNG KHÔ 31 3.1. KẾT CẤU DÀN VÁCH 31 3.1.1. Chức năng và điều kiện làm việc 31 3.1.2. Phân loại và sơ đồ tính toán dàn vách 31 3.1.3. Kết cấu vách phẳng 33 3.1.4. Kết cấu vách sóng 35 3.1.5. Liên kết 35 3.2. KẾT CẤU DÀN ĐÁY 36 3.2.1. Chức năng và điều kiện làm việc của dàn đáy 36 3.2.2. Kết cấu đáy đơn 36 3.2.3. Kết cấu đáy đôi 39 3.3. KẾT CẤU DÀN MẠN 43 3.3.1. Chức năng và diều kiện làm việc 43 3.3.2. ơ đồ bố trí kết cấu dàn mạn 44 3.3.3. Kết cấu dàn mạn 45 3.4. KẾT CẤU DÀN BOONG 46 3.4.1. Chức năng và điều kiện làm việc 46 3.4.2. Kết cấu boong 47 CHƢƠNG 4 KẾT CẤU VÙNG ĐẶC BIỆT 52 4.1. KẾT CẤU KHOANG MÁY 52 4.1.1. Chức năng và điều kiện làm việc 52 4.1.2. Đặc điểm kết cấu 52 4.1.3. Dàn đáy 52 4.1.4. Dàn mạn 56 4.1.5. Dàn boong 56 4.2. KẾT CẤU VÙNG MÚT 57 4.2.1. Chức năng và điều kiện làm việc 57 4.2.2. Đặc điểm kết cấu vùng mũi và vùng đuôi 57 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4 62 CHƯƠNG 5 TÔN BAO, TÔN SÀN 63 5.1. CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 63 5.1.1. Chức năng 63 5.1.2. Điều kiện làm việc 63 5.2. BẢN VẼ RẢI TÔN 63 2
5.2.1. Hình bao duỗi thẳng 63 5.2.2. Nguyên tắc rải tôn 65 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5 67 CHƢƠNG 6 KẾT CẤU THƢỢNG TẦNG, LẦU 68 6.1. KHÁI NIỆM VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 68 6.1.1. Khái niệm 68 6.1.4. Các hiện tượng hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với thượng tầng 69 6.2. KẾT CẤU THƯỢNG TẦNG 70 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 6 70 CHƯƠNG 7 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG LỎNG, TÀU CHỞ HÀNG RỜI 71 7.1. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG LỎNG 71 7.1.1. Ảnh hưởng của hàng lỏng tới đặc điểm kết cấu 71 7.1.2. Đặc điểm kết cấu chung 71 7.1.3. Đặc điểm kết cấu các dàn 72 7.2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU CHỞ HÀNG RỜI 75 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 7 78 3
YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHI TIẾT Tên học phần: Kết cấu tàu Bộ môn phụ trách giảng dạy : Vỏ tàu Khoa cơ khí Điều kiện tiên quyết: Sinh viên đã học học phần: Vẽ kỹ thuật- Autocad, Lý thuyết tàu. Mục tiêu của học phần: Cung cấp cho sinh viên những khái niệm cơ bản về kết cấu thân tàu; chức năng và điều kiện làm việc của dàn vách, dàn đáy, dàn mạn, dàn boong, thượng tầng và lầu; đồng thời cung cấp cơ sở tính toán và bố trí kết cấu trên tàu. Nội dung chủ yếu: - Khái niệm chung về kết cấu tàu thuỷ - Những nguyên tắc kết cấu tàu thuỷ - Kết cấu vùng giữa tàu (vùng khoang hàng) tàu hàng khô - Đặc điểm kết cấu các vùng đặc biệt trên tàu (vùng khoang máy, vùng mũi, vùng đuôi) - Cách vẽ và nguyên tắc rải tôn bao - tôn sàn - Kết cấu thượng tầng, lầu - Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng lỏng, hàng rời. Nội dung chi tiết: PHÂN PHỐI SỐ TIẾT TÊN CHƯƠNG MỤC TS LT TH BT KT Chƣơng 1: Khái niệm chung về kết cấu tàu thuỷ 4 4 1.1 Khái quát về kết cấu thân tàu 1.2 Một số vấn đề chung về thiết kế kết cấu tàu 1.3 Khái quát về sức bền tàu Chƣơng 2: Nguyên tắc kết cấu 4 4 2.1 Nguyên tắc chung 2.2 Lỗ khoét trên kết cấu thân tàu 2.3 Liên kết 2.4 Khoảng sườn và mép kèm 2.5 Kết cấu sóng Chƣơng 3: Kết cấu vùng giữa tàu hàng khô 12 11 1 4
3.1 Kết cấu dàn vách 3.2 Kết cấu dàn đáy 3.3 Kết cấu dàn mạn 3.4 Kết cấu dàn boong Chƣơng 4: Kết cấu vùng đặc biệt 4 4 4.1 Kết cấu khoang máy 4.2 Kết cấu vùng mút Chƣơng 5: Tôn bao, tôn sàn 2 2 5.1 Chức năng và điều kiện làm việc 5.2 Bản vẽ rải tôn 1 1 Chƣơng 6: Kết cấu thƣợng tầng, lầu 6.1 Khái niệm và điều kiện làm việc 6.2 Kết cấu thượng tầng Chƣơng 7: Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng lỏng, hàng rời 3 3 7.1 Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng lỏng 7.2 Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng rời Nhiệm vụ của sinh viên: Lên lớp đầy đủ và chấp hành mọi quy định của Nhà trường. Tài liệu tham khảo: 1. Bộ môn Kết cấu tàu & công trình nổi, Tập bài giảng Kết cấu tàu, Đại học Hàng hải, Hải Phòng 2012. 2. Nguyễn Đức Ân, Hồ Quang Long, Dương Đình Nguyên, Nguyễn Bân, ổ tay kỹ thuật đóng tàu thuỷ tập II, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1982. 3. Trương Cầm, Lê Xuân Trường, ổ tay Cơ kết cấu tàu thuỷ - tập I, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội, 1987. 4. Hồ Anh Dũng, Ngô Cân, Hồ Văn Bính, Phân tích độ bền kết cấu tàu thuỷ bằng phương pháp phần tử hữu hạn - tập 1, Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, Hà Nội, 1987. 5. Hồ Quang Long, ổ tay Thiết kế tàu thuỷ, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2003. 6. Trần Công Nghị, Trần Cao Vân, Ngô Quý Tiệm, Cơ học kết cấu tàu thuỷ. Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, Hà Nội, 2001. 7. QCVN21-2010/BGTVT, Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép, Phần 2-A: Kết cấu thân tàu và trang thiết bị tàu dài từ 90 mét trở lên, 2010. 8. QCVN21-2010/BGTVT, Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép, Phần 2-B: Kết cấu thân tàu và trang thiết bị tàu dài từ 20 mét đến dưới 90m, 2010. 5
9. TCVN 5801: 2005, Quy phạm phân cấp và đóng tàu sông, 2005. 10. Class NK, 2010. 11. Det Norske Veritas. Rules for Classification of Ships, (1994, 2002). 12. DNV Rules for Ships (1998, 2002). 13. Lloyd's Register of Shipping, London, England, 1989. 14. Anders Melchior Hansen, Reliability Methods for the Longitudinal Strength of Ships, January 1995. 15. Back-Pedersen, Analysis of Slender Marine Structures, Department of Naval Architecture. and Offshore Engineering, DTU, 1991. 6
CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KẾT CẤU TÀU THUỶ 1.1. KHÁI QUÁT VỀ KẾT CẤU THÂN TÀU 1.1.1. Lịch sử phát triển 1.1.2. Khái niệm và định nghĩa - Tàu thủy: là một công trình nổi trên mặt nước, tàu có thể di chuyển trên mặt nước với 3 đặc tính: khả năng nổi, khả năng tải (chở vật và người), khả năng di chuyển. Kết cấu thân tàu gồm hai phần: - Vỏ mỏng. - Cơ cấu gia cường. Phần lớn các con tàu có dạng thon, nhọn; thể tích lớn nhất tập trung ở phần giữa tàu và giảm dần về hai đầu mũi, đuôi tàu. Theo chiều dài: tàu được phân chia bởi các vách ngang. Theo chiều rộng: tàu được chia bởi các vách dọc, mạn kép. Theo chiều cao: tàu được chia bởi các dàn, như dàn đáy (đáy ngoài, đáy trong), các tầng sàn, các tầng boong của thân chính và của thượng tầng. Mạn phải, mạn trái của tàu được xác định theo nguyên tắc: đứng từ đuôi tàu nhìn về mũi, mạn nằm về phía tay phải gọi là mạn phải, mạn nằm về phía tay trái gọi là mạn trái. Phần giữa tàu: là phần có chiều dài bằng 0,2L về hai phía kể từ sườn giữa. Phần mút (mút mũi và mút đuôi): là phần có chiều dài bằng 0,1L kể từ đường vuông góc mũi và vuông góc đuôi về giữa tàu. Phần trung gian: là phần nằm giữa mút mũi, mút đuôi và giữa tàu . Vị trí buồng máy: Buồng máy được gọi là nằm ở đuôi tàu khi trọng tâm của chúng nằm ngoài vùng 0,3L về phía đuôi tàu kể từ sườn giữa. Vị trí kế tiếp là buồng máy ở vị trí trung gian, sau đó là đến vùng giữa và vùng mũi tàu. - Chiều dài tàu (L): là khoảng cách tính bằng mét đo ở đường nước chở hàng thiết kế, từ mép trước của sống mũi đến mép sau của trụ lái nếu tàu có trụ lái hoặc đến đường tâm của trục bánh lái nếu tàu không có trụ lái. Tuy nhiên, trong trường hợp tàu có đuôi tuần dương hạm, L được lấy như trên hoặc bằng 96% chiều dài toàn bộ của đường nước chở hàng thiết kế lớn nhất, lấy trị số nào lớn hơn. - Chiều dài để xác định mạn khô (Lf): là chiều dài tính bằng mét, bằng 96% khoảng cách từ mép trước của sống mũi đến mép sau của tôn bao đo trên đường nước nằm ở độ cao bằng 85% chiều cao mạn hoặc là chiều dài đo từ mép trước của sống mũi đến đường tâm của trục bánh lái ở trên đường nước ấy, lấy trị số nào lớn hơn. Tuy nhiên, nếu mũi tàu có dạng lõm vào ở phía trên đường nước bằng 85% chiều cao mạn thì mút trước của chiều dài này phải được lấy ở đường vuông góc với đường nước nói trên và đi qua điểm lõm nhiều nhất về phía sau của đường bao mũi tàu. 7
- Chiều rộng tàu (B): là khoảng cách tính bằng mét đo theo phương nằm ngang từ mép ngoài của sườn bên này sang mép ngoài của sườn bên kia tại phần thân tàu có chiều rộng lớn nhất. - Chiều cao mạn tàu (D): là khoảng cách thẳng đứng tính bằng mét từ mặt trên của tôn giữa đáy đến mép trên của xà ngang boong mạn khô tại mạn, ở điểm giữa của chiều dài L. - Chiều chìm thiết kế (d): là khoảng cách tính bằng mét đo theo phương thẳng đứng từ mặt trên của tôn giữa đáy đến đường nước chở hàng thiết kế đo tại điểm giữa chiều dài tàu L. - Lượng chiếm nước toàn tải (W): là lượng chiếm nước tính bằng tấn ứng với trạng thái toàn tải của tàu. W = V (tấn); V: thể tích chìm toàn tải, m3. - Hệ số béo thể tích (Cb): là hệ số bằng thể tích ứng với lượng chiếm nước W chia cho LBd. - Boong tính toán: Boong tính toán trên một đoạn chiều dài tàu là boong trên cùng ở đoạn đó mà tôn mạn lên tới. Tuy nhiên, ở vùng thượng tầng, trừ những thượng tầng có chiều cao thấp hơn chiều cao tiêu chuẩn mà chiều dài không lớn hơn 0,15L, boong tính toán là boong nằm ngay dưới boong thượng tầng. Theo sự lựa chọn của người thiết kế, boong nằm ngay dưới boong thượng tầng có thể được lấy là boong tính toán ngay cả khi thượng tầng này có chiều dài lớn hơn 0,15L. 1.1.3. Khái niệm về các chi tiết kết cấu tàu 1.1.3.1. Khái niệm về bố trí kết cấu: - Vỏ bao tàu: bao gồm tôn bao ngoài (tôn đáy, tôn mạn), tôn boong, tôn sàn v.v.. tạo nên màng mỏng kín nước, tạo lực nổi cho tàu, chống hắt nước vào các khoang, tạo diện tích và bề mặt bố trí hàng hóa, phòng ở, phòng làm việc, phòng chức năng trên tàu v.v.. - Cơ cấu tàu: dùng để gia cường cho tôn bao, tôn sàn và các dải tôn khác trên tàu. Tôn và cơ cấu đảm bảo sức bền chung và sức bền cục bộ cho thân tàu. 1.1.3.2. Khái niệm về các chi tiết kết cấu: a. Các bộ phận kết cấu chủ yếu trên tàu: Hình 1.1. Tàu hàng rời. 8
Hình 1.2. Tàu dầu hóa chất. 9
b. Chi tiết kết cấu trên tiết diện ngang thân tàu: - Tàu hàng khô: 100 4200 250 100 Hình 1.3. t c t ngang tàu hàng khô (v tr s ờn th ờng) 10
4200 1000 700 700 3500 1000 100 500 550 550 600 600 600 600 600 2400 1800 Hình 1.4. t c t ngang tàu hàng khô (v tr s ờn kh e) 11
- Tàu dầu, hóa chất: Hình 1.5. t c t ngang tàu dầu - Tàu container. 12
Hình 1.6. t c t ngang tàu container 13
Hình 1.7. ết cấu v ng khoang hàng tàu dầu 1.1.4. Khái niệm về dàn tàu Thân tàu được cấu thành từ các dàn tàu, chúng bao gồm các dàn sau: - Dàn đáy: là một phần của đáy được giới hạn bởi các vách ngang theo chiều dọc tàu, các vách dọc (nếu có), mạn theo chiều ngang tàu. Tập hợp các dàn đáy tạo thành đáy tàu. - Dàn mạn: là một phần của mạn, được giới hạn bởi đáy với boong hoặc các tầng boong với nhau theo chiều cao tàu, bởi các vách ngang theo chiều dài tàu. Tập hợp các dàn mạn tạo thành mạn tàu. - Dàn boong: là một phần của boong, được giới hạn bởi các vách ngang theo chiều dài tàu, bởi mạn, các vách dọc (nếu có) theo phương ngang tàu. Tập hợp các dàn boong tạo thành boong tàu. - Dàn vách: là một phần của vách, được giới hạn bởi đáy, các tầng boong theo chiều cao tàu, bởi mạn, vách dọc theo chiều rộng tàu. Tập hợp các dàn vách tạo thành vách tàu. 1.1.5. Hệ thống dầm cơ cấu Hệ thống dầm cơ cấu của tàu bao gồm hai hệ thống: - Hệ thống dầm cơ cấu dọc. - Hệ thống dầm cơ cấu ngang. 14
a. Hệ thống dầm cơ cấu dọc: + Gia cường cho dàn đáy bao gồm: ống chính đáy, sống hộp đáy, sống phụ, sống hông đáy (sống phụ bổ sung), dầm dọc đáy (sống phụ giảm nhẹ). + Gia cường cho dàn mạn gồm: ống dọc mạn, dầm dọc mạn. + Gia cường cho dàn boong gồm: ống dọc boong, xà dọc boong. b. Hệ thống dầm cơ cấu ngang: + Gia cường cho dàn đáy gồm: Đà ngang kín nước, đà ngang đặc (đà ngang đầy, khoẻ), đà ngang hở, đà ngang khung. + Gia cường cho dàn mạn gồm: ườn khoẻ, sườn hộp, sườn thường, sườn đồng loại. + Gia cường cho dàn boong gồm: Xà ngang boong khoẻ (sống ngang boong), xà ngang công xon, bán xà ngang boong khỏe, xà ngang boong, xà ngang boong cụt. Lƣu ý: Thông thường các cơ cấu của dàn trong một hệ thống dầm cơ cấu phải được bố trí trong cùng một mặt phẳng và liên kết chắc chắn với nhau để tạo thành khung cứng hoặc khung khoẻ. 1.1.6. Những yêu cầu cơ bản khi thiết kế kết cấu thân tàu a. Tính an toàn: Trong quá trình khai thác, dưới tác dụng của ngoại lực tàu phải đảm bảo đủ bền, đủ ổn định. Có nghĩa là các kết cấu vẫn hoạt động bình thường (đảm nhiệm được chức năng của mình) trong quá trình khai thác. b. Tính sử dụng: Khi thiết kế và bố trí kết cấu phải phù hợp với yêu cầu kinh doanh, yêu cầu sử dụng. Tức là việc thiết kế kết cấu phải đáp ứng yêu cầu khai thác, không làm mất dung tích chứa hàng, thuận tiện cho việc bốc xếp hàng hoá, không cản trở thao tác của thuyền viên và hành khách trên tàu. c. Tính hoàn chỉnh: Con tàu là một kiến trúc phức tạp, hoàn chỉnh, nên việc bố trí và tính toán kết cấu phải đồng bộ với bố trí tổng thể, bố trí trang thiết bị v.v.. để tạo nên một thể thống nhất, hoàn chỉnh đảm bảo sự hoạt động nhịp nhàng của mọi bộ phận. Tức là trong quá trình thiết kế kết cấu phải kết hợp trao đổi, thoả thuận, thống nhất với thiết kế tổng thể, thiết kế thiết bị và các thiết kế khác. d. Tính công nghệ: Khi thiết kế kết cấu phải đảm bảo thuận tiện cho công nghệ. Có nghĩa là phải tạo khả năng áp dụng được quy trình công nghệ tiên tiến và phải phù hợp với thực tế sản xuất tại nhà máy, như: - Thi công dễ dàng, giảm được cường độ lao động, tạo điều kiện tăng năng suất lao động. - Thuận tiện trong sửa chữa và bảo dưỡng. - Triệt để sử dụng vật liệu đã được quy chuẩn, tận dụng nguồn vật tư sẵn có trong nước (thuận tiện cho việc mua, dự trữ vật tư của nhà máy). 15
e. Tính kinh tế: Trong quá trình thiết kế phải cố gắng giảm khối lượng kết cấu để tiết kiệm vật tư, nguyên - nhiên vật liệu nhằm giảm khối lượng sắt thép tới mức tối đa, giảm giá thành đóng mới xuống mức tối thiểu, cho giá trị kinh tế cao nhất. f. Tính thẩm mỹ, tính hiện đại: Kết cấu thiết kế phải đảm bảo tính thẩm mỹ, tạo cho con tàu đẹp, hấp dẫn, kết cấu hiện đại phù hợp với trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật và thị hiếu của khách hàng. 1.1.7. Phân loại tàu 1.1.7.1. Phân loại theo khu vực hoạt động Theo khu vực hoạt động, tàu có thể được phân loại như sau: a. Tàu hoạt động trong khu vực không hạn chế (tàu viễn dương) b. Tàu hoạt động trong khu vực biển hạn chế: Tàu hoạt động trong khu vực này được chia ra làm 3 loại sau: - Tàu hoạt động trong khu vực biển hạn chế cấp I: là tàu chạy trong vùng biển hở hạn chế cách xa bờ hoặc nơi trú ẩn không quá 200 hải lý. Chiều cao sóng h3% cho phép không lớn hơn 8,5 m. - Tàu hoạt động trong khu vực biển hạn chế cấp II: là tàu chạy trong vùng ven biển hạn chế cách xa bờ hoặc nơi trú ẩn không quá 50 hải lý. Chiều cao sóng h3% cho phép không lớn hơn 6 m. - Tàu hoạt động trong khu vực biển hạn chế cấp III: là tàu chạy trong vùng ven biển hạn chế cách xa bờ hoặc nơi trú ẩn không quá 20 hải lý. Chiều cao sóng h3% cho phép không lớn hơn 3 m. c. Tàu hoạt động trong khu vực nội địa: đó là các tàu hoạt động trong khu vực các sông, hồ thuộc nội địa, cấp tàu do từng quốc gia quy định. Ở nước ta căn cứ vào mức độ sóng gió của từng khu vực các sông hồ cụ thể mà ta phân cấp cho tàu. Hiện nay, Đăng Kiểm Việt Nam phân tàu nội thuỷ làm hai cấp đó là: - Tàu sông cấp SI. - Tàu sông cấp SII. d. Tàu hoạt động trong khu vực đặc biệt: Như trong khu vực có băng giá, trong vùng nước chảy xiết, trong vùng nước cạn v.v.. Chúng được thiết kế theo quy phạm tương ứng có tính đến các biện pháp gia cường. 1.1.7.2. Phân loại tàu dựa vào mục đích sử dụng a. Tàu buôn (merchant ship): là tàu sử dụng vào mục đích chở hàng hoặc chở khách, như: 16