THIET KE DOI TAU

Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
Nội dung : Thiết kế tàu chở dầu trọng tải 2500 (Tấn) , vận tốc 13,8 Knot .
Hoạt động trong tuyến SàI GòN_ SINGAPOR.
Những nội dung cần thực hiện bao gồm :
1. Tìm hiểu tuyến đờng - tàu mẫu.
2. Xây dựng kích thớc chủ yếu.
3. Xây dựng tuyến hình lí thuyết.
4. Bố trí chung toàn tàu.
Trình tự thực hiện nh sau :
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
PHầN I : Tuyến đ ờng TàU mẫu :
1.Tuyến đờng giữa hai cảng
- Khoảng cách giữa hai cảng là 644 hải lý.
2. Cảng Sài Gòn :
* Điều kiện tự nhiên
Cảng Sài Gòn nằm ở hữu hạn sông Sài Gòn, có vĩ độ 10
0
48 Bắc và 106
0
42 kinh độ
Đông.Cảng nằm trên một phạm vi dọc bờ dài hơn 2 km cách bờ biển 25 hải lý. Khu
vực Sài Gòn có chế độ bán nhật triều, biên độ dao động của mực nớc triều lớn nhất là
3,98 m, lu tốc dòng chảy là 1 mét/giây. Từ cảng đi ra biển có 2 đờng sông:
Theo sông Sài Gòn ra vịnh Gành Ráy qua sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè và sông Sài
Gòn. Những tàu có mớn nớc khoảng 9 mét và chiều dài khoảng 210 mét đi lại dễ dàng
theo đờng này.
Theo sông Rạp Soài đờng này dài hơn 10 hải lý và tàu phải có mớn nớc không quá
6,5 mét.
* Cầu cảng và kho bãi :
Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390 mét
Khu Khánh Hội gồm 11 bến từ kho K

0
đến kho K
10
với tổng chiều dài 1264 mét.Về
kho bãi khu Khánh Hội có 18 kho với tổng diện tích 45.396 m
2
và diện tích kho bãi
15.781 m
2
.
Khu Nhà Rồng có diện tích kho 7.225 m
2
và 3.500 m
2
bãi. Tải trọng của kho thấp
thờng bằng 2 tấn/m
2
. Các bãi chứa thờng nằm sau kho, phổ biến là các bãi xen kẽ ít có
bãi liên hoàn.
Ngoài hệ thống bến còn có hệ thống phao neo tàu gồm 6 phao ở hữu hạn sông Sài
Gòn và 26 phao ở tả ngạn sông Sài Gòn. Cách 10 hảI lý về hạ lu cảng Sài Gòn có 12
phao neo dành cho tàu chở hàng dễ cháy, dễ nổ.
3. Cảng Vũng tàu :
Cảng nằm ở vĩ độ 1
o
16 Bắc và 103
o
50 độ kinh Đông. Singapor án ngữ eo biển
Malaca, là nơi giao lu các đờng biển đi từ Thái Bình Dơng sang ấn Độ Dơng và ngợc
lai, vì vậy nó trở thành thơng cảng lớn thứ 2 trên thế giới. Cảng Singapor có 25 cầu tàu,

5 bến liền bờ với độ sâu từ -8,0 đến -12,0 mét; bến lớn nhất là Keppen với chiều dài là
5 km. Mực nớc ở cầu tàu lớn. Cảng có đầy đủ trang thiết bị hiện đại đảm bảo xếp dỡ
tất cả mọi loại hàng, trong đó có bến Tanjonpagar là bến trung chuyển container lớn
nhất thế giới. Cảng có 110.000 m
2
kho, có 26 hải lý đờng sắt với khả năng thông qua
hơn 22 triệu tấn/ năm và 230.00 m
2
bãi. Cảng nằm ngay bờ biển nên luồng vào cảng
không bị hạn chế, độ sâu luồng từ -8,0 đến -16 mét. Khả năng thông qua cảng trên 100
triệu tấn/ năm.
Khoa : §ãng tµu THIÕT KÕ m«n häc Trang

B¶ng thèng kª tµu mÉu .
STT Th«ng sè §¬n vÞ
Thîng lÝ
H¹ long 01 Tensimaru
1 L
max
m
82
77,75 68,35
2 L
PP
m 76,5 72,5 64,25
3 B m 13 12 11
4 H m 6,5 6,1 6,4
5 T m 5,8 5,2 5,3
6 δ
0,764 0,75 0,72

7 L/B 5,885 6,04 5,84
8 H/T 1,121 1,173 1,207
9 B/T 2,241 2,307 2,075
10 Dw TÊn 3200 2439 1935
11 D TÊn 3613,3 2760
12 Ne Cv 2800 1800
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
PHầN II : kích th ớc chủ yếu :
Bớc đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế một con tầu, là lựa chọn kích thớc
chủ yếu của thân tầu. Kích thớc và các hệ số đợc lựa chọn ngoài việc thoả mãn các
yêu cầu chủ yếu đề ra trong nhiệm vụ thiết kế, nó còn phải đáp ứng đầy đủ những
chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật tiên tiến.
1. Xác định kích th ớc chủ yếu
1.1. Xác định sơ bộ lợng chiếm nớc của tàu D (tấn)
Theo yêu cầu thiết kế ta có P
n
= 2500 (tấn)
Mặt khác P
n
=
D
.D D
sb
=
D
n
P

Theo STTBĐT-T1; hệ số lợi dụng lợng chiếm nớc đối với tàu (2000 ữ 3000)T

D
= 0,675
Suy ra D
sb
=
675,0
2500
= 3703,704 (Tấn)
1.2. Xác định kích thớc
1.2.1. Chiều dài tàu:
Theo công thức L =
3/1
2
.
2
.6,6 V
v
v






+
Trong đó v: Vận tốc của tàu v = 13,8 (hl/h)
V: Thể tích lợng chiếm nớc của tàu
V =

D

.Trong đó : tỉ trọng của nớc biển ( = 1,025 tấn/m
3
)
Thay số:
L =
3/12
025,1
704,3703
.
28,13
8,13
.6,6












+
= 77,26 (m)
Ta chọn L = 78 (m)
1.2.2. Chiều rộng tàu
Việc xác định chiều rộng tàu ta dựa vào phơng trình ổn định:
Theo công thức (7.32_Sách LTTK) ta có

+
+=
TgT
hkhb .47,3.6
Với k
g
= 0,7
h
T
= H/T chọn theo tàu mẫu ta có h
T
= 1,2
Với tàu dầu
13,005,0 h
. Ta chọn
1,0=h
Thay số ta có
64,075,0
75,0
2,1.73,047,31,0.6
+
+=
T
b
= 2,502
b
T
= B/T B = 2,502.5,3 = 13,46 (m).

Ta chọn B = 13,5 (m)
1.2.3. Chiều chìm tàu :
Theo công thức T =
3
. DC
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
Trong đó C_ hệ số. Với tàu (2000 ữ 4000) tấn ta lấy C = 0,34
Suy ra T =
3
704,3703.34,0
= 5,26 (m)
Ta chọn T = 5,3 (m)
1.2.4 Chiều cao mạn :
Ta xác định chiều cao mạn dựa vào tỉ số H/T
Tỷ số : H/T = 1,2
Ta có H = 1,2*5,3 = 6,36 (m)
Chọn : H = 6,4 (m)
2. Các hệ số hình dáng của tàu :
2.1. Hệ số béo thể tích:
Ta có công thức:
Fr =
gL
v
=
78.81,9
5144,0.8,13
= 0,256
Mặt khác theo Sách LTTK có:
= 1,05 - 1,4.Fr 0,06
=> = 0,69 0,06

Ta lấy = 0,66
2.2. Hệ số béo sờn giữa :
Hệ số béo sờn giữa đợc tính theo công thức
=
1/9
+ 0,015 = 0.969
Ta lấy : = 0,97
2.3. Hệ số béo dọc
=


= 0,68
2.4. Hệ số béo đờng nớc :
Theo công thức : = 0,864* + 0,18 = 0,767
Thay số = 0,864*0,68 + 0,18 = 0,767
Ta lấy = 0,77
Vậy ta có các kích th ớc sơ bộ của tàu nh sau:
L = 78 (m) ; B = 13,5 (m) ; T = 5,3 (m) ; H = 6,4 (m)
= 0,66 ; = 0,68 ; = 0,77
Theo phơng trình sức nổi ta có:
D = k...LBT (Tấn)
Trong đó k = 1,005 _ hệ số kể đến phần nhô của tàu.
Thay số ta có D = 1,005*1,025*0,66*78*13,5*5,3 = 3794,4 (Tấn)
Điều kiện so sánh :


0
0
0
0

5,2100.

=
sb
sb
D
DD

Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang

0
0
0
0
0
0
5,244,2100.
704,3703
704,3703356.3794
=

=




!
" #$%& '"

&()*$+,+-

.''
'
&()*$/0102

.3

&()*$014#

.5

&()*$6

.3'
5 78
. 78
7&8
09 :02 ; +< 5"
,+- =


.
3, Kiểm tra điều kiện ổn định :
Theo điều kiện ổn định:
h
o
h
o
min
Trong đó chiều cao tâm nghiên ngang cho phép h

o
min đợc tính theo công thức:
h
o
min = 0,0988*
L
D
= 0,689 (m)
Ta có chiều cao tâm nghiêng ngang ban đầu:
h
o
= r + Z
C
- Z
G
- h
0
Trong đó:
r _ Bán kính tâm nghiêng ngang xác định theo công thức:
T
B
Kr
r
12
.
22


=
(m)

Kr: hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào dạng đờng nớc. Với dạng đờng
nớc cong lồi thì Kp = 1,03 0,05. Chọn K

= 1,01
Thay vào ta có :
45,2
3,5*12
5,13
66,0
75,0
01,1
22
==r
(m)
Z
C
_ Cao độ tâm nổi đợc xác định theo công thức:
TKZ
CC



+
=

Với K
C
= 1 với tàu có Fr < 0,28
Thay số ta có: Z
C

=
854,23,5.
66,077,0
77,0
.1 =
+
(m)
Z
G
_ cao độ trọng tâm của tàu , đợc xác định theo công thức:
Z
G
= K
G
.*H (m)
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
Với K
G
= (0,63 ữ 0,7). Chọn K
G
= 0,65 Z
G
= 0,65.6,4 = 4,16 (m)
h
0
_ là lợng hiệu chỉnh của mặt thoáng chất lỏng. Chọn h
0
= 0,3 (m)
Thay các đại lợng trên vào công thức ta có:
h

o
= 2,45 + 2,854 - 4,16 - 0,3 = 0,86 h
0min
= 0,689 (m).
Kết luận: Tàu đảm bảo điều kiện ổn định ban đầu.
4. Kiểm tra chu kỳ lắc :
Chu kì chòng chành mạn cho phép của tàu theo Qui phạm là : [] = (7 ữ 12)s
Chu kì chòng chành mạn của tàu đợc xác định theo công thức :
o
B
h
B
C=


Với tàu chở dầu ta có : C
B
= 0,74
Thay số
77,10
86,0
5,13
.74,0 ==


(s)
Kết luận: Vậy tàu đảm bảo yêu cầu về chòng chành .
5. Sơ bộ tính chọn máy :
Ta có : = 0,66 ; L/B= 5,7 ; B/T= 2,5 ; Fr= 0,257
Các giới hạn trên nên ta áp dụng phơng pháp SERI_60 để tính toán lực cản

Quá trình tính toán thể hiện qua bảng sau:
i lng tớnh n v
Cỏc giỏ tr tớnh toỏn
v
s
hi lý 11 12 13 14 15
v m/s 5.658 6.173 6.687 7.202 7.716
v
2
m
2
/s
2
32.017 38.103 44.719 51.863 59.537
C
R
.10
3
=f()(tra th)
- 0.65 0.8 0.92 1.35 1.95
kx
c
(tra th) - 1 1 1 1 1
k

=a

/a

0

(tra th)
- 1.085 1.085 1.085 1.08 1.05
k
B/T
.a
B/T
(tra th) - 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94
C
R.
10
3
=[5].[6].[7].[8] - 0.663 0.816 0.938 1.371 1.925
Re.10
-8
=(vL/).10
-8
- 2.83 3.09 3.34 3.60 3.86
C
F0
.10
3
=f(Re),tra bng - 1.804 1.778 1.756 1.736 1.718
C
A
.10
3
- 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
C
AP
.10

3
- 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
C.10
3
=[9]+[11]+[12]+[13] -
2.77 2.89 2.99 3.41 3.94
R=(/2)[3].[14]
KN 64.59 80.39 97.62 128.80 171.13
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
P
E
=[2].[15] KW 365.457 496.238 652.809 927.587
1320.44
9

Trong bảng tính trên diện tích mặt ớt tính theo công thức sau :
= LT.[2 + 1,37.( - 0,274).B/T] +
phần nhô
= 1354,8 + 5%.1354,8 = 1422,54 (m
2
).
Từ bảng tính trên ta xây dựng đợc đồ thị đờng cong lực cản và công suất kéo của
tàu:
15
E
E
P


=

f
(
v
)
1200
1600
1400
P (KW)
R

=

f
(
v
)
1412 131110
200
600
400
800
1000
180
160
140
120
100
40
80

60
R (KN)
Từ đồ thị lực cản ứng với giá trị vận tốc của tàu là 13,8 hải lí/h ta tra đợc:
R = 124,89 KN
P
E
= 893,32 KW
Ta có: công suất của động cơ đợc xác định theo công thức:

Dvdths
E
s
P
P

85,0
=
= 1802,76 (KW)
Trong đó:
0,85 _ hệ số kể đến dự trữ công suất cho động cơ.

hs
= 0,98 _ hiệu suất của hộp số

dt
= 0,99 _ hiệu suất của đờng trục

D
= 0,58 _ hiêu suất đẩy sơ bộ của chong chóng.
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang

036,1
1
1
=


=
T
v
w
t

- hiệu suất kể đến sự ảnh hởng của chong chóng đặt
sau đuôi tàu
Theo Taylor thì: w
T
= 0,5 - 0,05 = 0,27 - là vận tốc dòng theo
t = K
T
.w
T
= 0,8.0,27 = 0,216 _ là vận tốc dòng hút
K
T
= (0,7 ữ 0,9) bánh lái dạng profin thoát nớc. Chọn K
T
= 0,8
Chọn sơ bộ đ ờng kính và cánh chong chóng :
- Tính lực đẩy của chong chóng

216,01
89,124
1
=

=
t
T
T
E
= 159,298 (KN); Với T
E
= R = 124,89 (KN)
- Tính sơ bộ đờng kính chong chóng

4
8,11 TnD
m
=
, chọn sơ bộ số vòng quay n
m
= 130 (vòng/phút)
D
sb
= 3,67 (m)
- Chọn số cánh chong chóng dựa vào K
DT

T
DvK

ADT

=

Trong đó v
A
= 0,5144.v
S
.(1- W
T
) = 0,5144.13,8.(1 - 0,27) = 5,182 (m/s)
: mật độ chất lỏng , = 104,5 (kg.s
2
/m
4
)
Thay số ta có
2487,0
159298
5,104
.83,2.182,5 <==
DT
K

Vậy ta chọn Z = 4
- Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền và điều kiện xâm thực:
+ Theo điều kiện bền:
3
5
3

2
max
min
10
'.'
375,0
TmZ
D
C
A
A
A
A
o
E
o
E








=

Trong đó:
C = 0.055 _ là hệ số phụ thuộc vào vật liệu chế tạo chong chóng.
m = 1,15 _ là hệ số phụ thuộc vào loại tàu
Z= 4 _ số cánh của chong chóng

max
= 0,09 chiều dày tơng đối của cánh chong chóng (
max
= 0,08 ữ 0,1)
T = 159298 (N) _ lực đẩy của chong chóng.
Thay số ta có:

Ao
A
E
0.349
+ Theo điều kiện chống xâm thực:
2
1
1
min
) ( 130 Dn
P
K

Ao
A
c
E

=






= 0,483 < 0,55
Trong đó:

1
= 1,3 _ hệ số ứng với tàu hàng thông thờng
K
C
= f(P/D,Z) _ tra đồ thị có K
C
= 0,218
n = 3,67 (vòng/s)
D = 3,67 (m)
P
1
= P
0
- P
d

= 10330 + .h
B
- 238 = 13894,75 (KG/m
2
).
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
= 1,025 Tấn/m
3
= 1025 KG/m
3
h
B
= 0,7D = 3,71_ độ ngập sâu của chong chóng
Vậy để thoả mãn hai điều kiện trên ta chọn
55,0=
Ao
A
E
Việc thiết kế chong chóng đợc thể hiện theo bảng sau:
STT Đại lợng tính Đơn vị Số vòng quay giả thiết
1 n
1
n
2
n
3
n
4
n
5

Vòng quay n
m
v/ph 130 140 150 160 170
2 n
m
/
60
v/s 2.167 2.333 2.5 2.667 2.833
3 Đờng kính:
n
T
D
4
.8,11=
m 3,997 3.827 3.677 3.543 3.423
4
v
A
= 0,5144.v
S
.(1-w
T
)
m/s 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18
5
4
.
T
n
v

K
A
NT







=
0.097 0.961 0.928 0.899 0.872
6 J
0
= f(K
NT
) (tra đồ thị) 0.647 0.627 0.591 0.580 0.570
7
nJ
av
D
A
opt
.
.
0
=
(với a = 0,97) m 3.586 3.436 3.402 3.25 3.112
8
4

2

opt
T
Dn
T
K

=
0.200 0.205 0.186 0.196 0.202
9
nD
v
J
opt
A
.
=
0.667 0.646 0.609 0.598 0.588
10 P/D = f(K
T
,J) (tra đồ thị) 1.010 0.970 0.940 0.930 0.920
11

0
= f(K
T
,J) (tra đồ thị)
0.64 0.622 0.617 0.614 0.6
12 i

Q
= 1/(1+0,125(w
T
- 0,1)) 0.979 0.979 0.979 0.979 0.979
13
0
1
1
.
1



















=

TQ
D
w
t
i
0.702 0.682 0.677 0.673 0.658
14
SD
E
S
vT
P

85,0
.
'
=
K
W
1516 1560 1573 1580 1617
Dựa vào bảng 2 ta tiến hành chọn động cơ RD90 của hãng SULZER Thụy Sĩ có
các thông số chủ yếu nh sau:
- Công suất động cơ: N
e
= 2200 (Cv)
- Vòng quay động cơ: n = 160 (v/ph)
- Suất tiêu hao nhiên liệu g
e
= 155 (g/ml.h)
Các thông số của chong chóng

Đờng kính chong chóng: D = 3,2 (m)
Tỉ số bớc của chong chóng: P/D = 0,93
Hiệu suất chong chóng:
D
= 0,673
* Tính thông số của bánh lái
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
a/ Diện tích bánh lái xác định theo công thức sau:
F
P
= à.L.T = 0,019.78.5,3 = 7,856 (m
2
).
Chọn à = 0,019 _ hệ số diện tích bánh lái ( Tra bảng 11-2 STKTĐT-T1).
Ta chọn F
P
= 7,3 (m
2
)
b/ Kiểm tra theo điều kiện diện tích tối thiểu (F
bl

F
blmin
)
F
bl min
= p.q
100
.TL

[0.75 +
75
150
+L
] = 7,15 (m
2
).
Trong đó
p = 1 : Bánh lái đặt trực tiếp sau chân vịt
q = 1 : Đối với tàu hàng
c/ Xác định kích thớc của bánh lái
Việc xác định kích thớc bánh lái phụ thuộc sự bố trí khung giá lái
- Chọn chiều cao bánh lái: h
p
= 3,5 (m).
- Chiều rộng bánh lái
).(25,2
5,3
875,7
m
h
F
b
p
p
p
===
d/ Độ dang của bánh lái
55,1
25,2

5,3
===
p
p
b
h

6. Nghiệm lại l ơng chiếm n ớc theo TP trong l ợng:
6.1. Trọng lợng vỏ
P
v
= p
01
*D = (489,47 ữ 903.1)
p
01
= (0,129 ữ 0,238) _ Trọng lợng đơn vị
6.2. Trọng lợng trang thiết bị, hệ thống
P
02
= p
02
*D
2/3
= 0,3*3794.4

= 73 (Tấn)
Với p
02
= 0,3 0,03 _ trọng lợng đơn vi hệ thống

P
03
= p
03
*D
2/3
= 0,35*3794,4
2/3
= 85,14 (Tấn)
Với p
03
= 0,35 0,05 _ trọng lợng đơn vị trang thết bị
6.3. Trọng lợng hệ thống điện, thông tin liên lạc và điều khiển tàu
P
05
= p05*D
2/3
= 0,07*3794,4
2/3
= 17 (Tấn)
P
05
= 0,07 0,01 _ trọng lợng đơn vị
6.4. Trọng lợng máy
Trọng lợng máy tính theo công thức:
P
m
= p
m
*N = (173,4 ữ 212)

Với p
m
=
4/1
60600
N

_ Trọng lợng đơn vị của thiết bị năng lợng
N = 2200 (KW) _ công suất của thiết bị năng lợng
6.5. Trang bị hoa tiêu
Chọn theo tàu mẫu P
07
= 10 ( Tấn)
6.6 Trọng lợng dự trữ bộ phận
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
Trọng lợng dự trữ bộ phận nhằm thay thế các bộ phận h hỏng trong quá trình
khai thác trên biển. Trọng lợng này phụ thuộc vào yêu cầu của chủ tàu
Ta chọn P
09
= 5 (Tấn)
6.7. Trọng lợng dự trữ LCN
P
11
= p
11
.D = (0,5 ữ 1)%.D = 18 (Tấn).
6.9. Trọng lợng phụ tùng dự trữ và trang bị thêm tải sản
Trọng lợng này nhỏ chọn theo tàu mẫu P
13
= 5 (Tấn)

6.10. Trọng lợng thuyền viên, lơng thực, thực phẩm, nớc uống:
P
14
= P
1401
+ P
1402
+ P
1403
= 5,945 (Tấn)
P
1401
_ Trọng lợng thuyền viên và hành lý : 130 (Kg/1ngời)
P
1401
= 130.18 = 2340 (Kg) = 2,34 (Tấn).
P
1402
_ Trọng lợng lơng thực, thực phẩm ( 3 Kg / 1 ngời trong 1 ngày đêm)
P
1402
=
24*8,13
644*3*18
= 105 (Kg) = 0,105 (Tấn).
P
1403
_ Trọng lợng nớc uống sinh hoạt (100 Kg cho 1 ngời / 1 ngày đêm).
P
1403

=
24*8,13
100*18*644
= 3500 (Kg) = 3,5 (Tấn).
6.11. Dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ, nớc cấp
P
16
= k
nl
.k
m
.p
nl
.Ne.t = 148 (tấn).
k
m
= ( 1,15 ữ 1,20) _ hệ số dự trữ đi biển
p
nl
= 0,512 (T/KW.h)_ suất tiêu hao nhiên liệu
Ne = 2200 (Cv) = 1617,65 (KW)_ công suất động cơ
k
nl
= 1,09 ữ 0,03
t = 46,67 (h)_ thời gian tàu hành trình trên biển.
6.12. Trọng lợng hàng hoá tàu chuyên chở:
P
15
= P
n

- ( P
14
+ P
16
) = 2500 - (5,945 + 148) = 2346,055 (Tấn).
Ta có D
TL
= P
i
= P
01
+P
02
+P
03
+P
m
+P
05
+P
09
+P
11
+P
13
+P
n
= 884+73+85+190+17+10+5+18+5+2500 = 3788 (Tấn).

0

0
2
100.
4,3794
4,37943788
=

=
TK
TKTL
D
DD
D
= 0.17% < 2,5%
7. Kiểm tra sơ bộ dung tích khoang hàng :
Dung tích cần thiết :
W
hct
=
h
h
P
à
=
85,0
055,2346
= 2760,06(m
3
)
Với : à

h
= 0,85 ( T/m
3
) trọng lợng riêng của hàng (dầu).
Dung tích có ích của khoang hàng :
W
hct
=
pp
* L
k
* 12* H
pp
* (1 - ) = 3603,5 (m
3
)
Với : pp = 0,98 - hệ số béo phần két chở hàng.
= 0,03 : khấu hao tơng đơng cho kết cấu mạn
B = 13,5 (m)
H
pp
= H - H
đđ
= 6,4 -0,8 = 5,6
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
H
đđ
= 1 (m) - Chiều cao đáy đôi
L
k

= 52 (m) Tổng chiều dài các khoang hàng
W
hi
> W
hct
Tàu đủ dung tích chở hàng
8. Kiểm tra mạn khô:
Mạn khô đóng vai trò chủ yếu trong việc đảm bảo trọng tải, tốc độ, tính ổn định
và dự trử lực nổi, xác định mức độ chống chìm của tàu, bảo vệ tính mạng cho thuyền
viên đi lại trên boong, không cho nớc tràn vào tàu hoặc hắt lên boong.
Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép ( phần 11) mạn khô quy định
mạn khô tối thiểu của tàu dài 78 (m) là Fmin = 814 (mm)
STT Tên đại lợng tính Đại lợng ĐV Kết quả
1 Chiều cao mạn khô nhỏ nhất của tàu H
min
m 0,814
2 Chiều cao mạn ở 0,85H 0,85H m 5,44
3 Chiều dài đờng nớc tại chiều chìm 0,85H
L

0,85H
m 80,739
4 Chiều dài hai trụ tại chiều chìm 0,85H
min
L
pp
m 78
5 Chiều dài tính toán mạn khô L
f
m 78,36

6 Chiều cao mạn tại giữa chiêù dài tàu H m 4,37
7 Chiều dày dảI tôn mép boong t
s
mm 14
8 Chiều cao mạn tính mạn khô H*= H+ t
s
m 6.414
9 Chiều rộng tàu B m 13.5
10 Hệ số béo thể tích mạn khô C
b
0.64

Thông số về thợng tầng và boong nâng:
Tên gọi S
(m)
S
1
(m)
h
(m)
h
1
(m)
(4)/(5)
b
S
(m)
B
S
(m)

(7)/(8) E
(1)
(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)=2*6
0 L/3
L/6
ĐVGML/3
L/6
ĐVGĐ
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
Boong
nâng mũi
6 2 1,2 1,67 7.2 7.2 1 10.02
TT đuôi 11.5 2,5 1,8 1,39 10.8 10.8 1 15.98
-Chú thích :
+ S,S
1
- Chiều dài thợng tầng và lầu
+ h,h
1
- Chiều cao thợng tầng thực tế và tiêu chuẩn.
+ b
S
,B
s
- chiều rộng thợngtầng tàu, tại giữa thợng v
+ E - Chiều dài tính toán của thợng tầng
E =
1

h

h
S
B
b
S
S
*Từ kết quả bảng trên ta có:
Chiều dài tính toán thợng tầng, lầu E = 26 (m)
Vậy:
f
L
E
=
36.78
26
= 0,33
8.1. Hiệu chỉnh theo hệ số béo
Do = 0,64 < 0,68 không cần hiệu chỉnh
8.2. Hiệu chỉnh theo chiều dài tàu
{
}
H
WL
pp
H
tt
LLL
85,0
Ư
85,0

*96.0,max=
= 78,85 (m).
8.3. Hiệu chỉnh theo chiều cao mạn H
Ta có tỷ số H = 6,4 >
3,5
15
=
f
L
F
min
tăng thêm

)(82,187*
15
2
mmk
L
HF
H
f
=

=
Với k
H
=
48,0
f
L
= 164,27
8.4. Hiệu chỉnh theo chiều dài thiết thực của thợng tầng
Theo (4,46 QPMK) có E = 1,2LM = 1.2(15 ữ 20)%*L
Chiều dài thiết thực của thợng tầng E = 26 (m) Mạn khô giảm một lợng : F
3
Với E/L
f
= 0,33
Suy ra F
3
= 31%F
min
= 252.34 (mm).
8.5. Hiệu chỉnh theo độ cong dọc boong:
F
4
=

f
L
lTTQP
2
75,0
8
Với: l_ tổng chiều dài của các thợng tầng kín.
Vì chiều cao thợng tầng, lầu và boong nâng thực tế lớn hơn chiều cao tiêu chuẩn
một lợng.
Z = h
tt
- h
tc
= (2,5 - 1,8) = 0.7
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
Ta lập bảng:
1
2 3 4 5 6 7
Vị trí Tung độ Trị số Hệ số Tích 3*4 Z Tổng 3+6
1 25*(Lf/3+10) 903 1 903 700 1603
2 11,1*(Lf/3+10) 400.93 3 1202.8 310.8 711.73
3 2,8*(Lf/3+10) 101.14 3 303.41 77.7 178.84
4 0 0 1 0 0 0
5 5,6*(Lf/3+10) 202.27 3 606.82 77.7 279.97
6 22,2*(Lf/3+10) 801.86 3 2405.59 310.8 1112.66
7 50*(Lf/3+10) 1806 1 1806 700 2506

STT Độ cong dọc boong tiêu chuẩn Độ cong dọc boong thực tế
Tung độ Hệ số Tích số Tổng Tung độ Hệ số Tích số Tổng
1 1603 1 1603
4807.6
700 1 700
2050.4
2 711.73 4 2846.92 293.6 4 1174.4
3 178.84 2 357.68 88 2 176
4 0 4 0 - 0 4 0 -
5 279.97 2 559.94
7516.58
45 2 90
1980
6 1112.66 4 4450.64 289 4 1156
7 2506 1 2506 734 1 734

17121 4030.4
* Kết luận : Độ cong dọc tiêu chuẩn lớn hơn độ cong dọc thực tế.
Ta lập bảng so sánh độ cong dọc phần mũi và độ cong dọc phần đuôi :
STT Tung độ QF Tung độ thực tế Hệ số Tíchquy phạm Tích thực tế
1 1603 700 1 1603 700
2 711.73 293.6 3 2135.19 880.8
3 178.84 88 3 536.52 264
4 0 0 1 0 0
5 279.97 45 3 839.91 135
6 1112.66 289 3 3337.98 867
7 2506 734 1 2506 734
Phần đuôi: TTế = 1844.8 QF = 4274.71
Phần mũi: TTế = 1736 QF = 6683.89
* Kết luận : Độ cong dọc boong phần mũi, đuôi đều nhỏ hơn quy phạm.

Độ cong dọc ở mũi phải hiệu chỉnh để có độ cong dọc thiết thực. Bảng tính độ
cong dọc ở mũi nh sau :
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang











=

f
L
l
TTQF
F
.2
75,0
8
4
= 537.96 (mm).
F
đc
= F
b

+ F
1
+ F
2
+ F
3
+ F
4
= 1030,82 (mm) .
F = H T = 1100 > 1030.8. Vậy mạn khô giữa tàu thoả mãn
Mạn khô vùng mũi tàu:


+








=
68,0
36,1
.
500
1 56
f
f

QF
m
L
LF
= 3827,6 (mm) < 4010 (mm)



Kết luận: mạn khô của tàu thoả mãn yêu cầu quy phạm



Vậy tàu đ ợc thiết kế có các thông số cơ bản sau dây :
Chiều dài tàu : L = 78 (m)
Chiều rộng tàu : B = 13.5(m)
Chiều chìm tàu : T = 5.3 (m)
Chiều cao mạn : H = 6.4 (m)
Hệ số béo thể tích : = 0,66
Hệ số béo sờn giữa : = 0,97
Hệ số béo đờng nớc : = 0,77
Hệ số béo dọc : = 0,68
PHầN IIi : XÂY DựNG TUYÊN HìNH :
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
Đờng hình dáng có quan hệ mật thiết đến tốc độ, tính hàng hải, tính ổn định, tính
điều khiển, dung tích chở hàng, công nghệ đóng mới và sửa chữa tàu.
áp dụng phơng pháp thiết kế mới để xây dựng tuyến hình :
Trình tự các bớc tiến hành nh sau :
-Xây dựng đờng cong diện tích sờn.
-Xây dựng đờng nớc thiết kế.
-Xây dựng hình dạng mũi, đuôi.

-Thiết kế các sờn và nghiệm lại D, X
f
, X
c
, . , ,
Các bớc tiến hành đợc trình bày cụ thể nh sau :
1 . Xây dựng đờng cong diện tích sờn :
Đờng cong diện tích suờn biểu diễn sự phân bố lợng chiếm nớc theo chiều dài tàu.
Sự phân bố này ảnh hởng trực tiếp đến sức cản và chiều rộng tàu. Đờng cong diện tích
sờn đợc xây dựng trên phơng pháp cân bằng diện tích.
+ Theo chiều dài tàu, ta chia thành 20 khoảng sờn lí thuyết với mỗi khoảng sờn là : l
= 3,9 (m).
+ Hoành độ tâm nổi đợc xác định dựa vào đồ thị Lammeren ( Hình 4.15 STKTDTT!)
Ta có : Xc = (0 ữ 2)%L
pp
= 0,3 (m).
+ Hệ số béo dọc phần đuôi và phần mũi đợc xác định theo công thức :

m,d
= 2(x
c
/L 0.001)
rong đó : là hệ số béo dọc = 0,68
Suy ra :
Đ
= 0,67 ,
M
= 0,689.
Chiều dài đoạn thân ống, đoạn vào nớc, đoạn nớc ra của tàu có = 0,69 đợc xác
định nh sau : ( Hình 10.4 /Sách LTTK-TT).

Theo đồ thị thống kê STKTĐT-T1 và két hợp với hệ số hình dáng ta có:
L
r
= 42%L
pp
=

32,76(m) _ L
r
: chiều dài đoạn thon đuôi
L
m
= 18%L
pp
=

14,04 (m) _ L
m
: chiều dài ống
L
e
= 40%L
pp
=

31,2 (m) _ L
e
: chiều dài đoạn thon mũi
Diện tích sờn giữa : W = *B*T = 69,4 ( m
2

)
Diện tích sờn mũi và lái là :
W
m
= (2
m
- 1)*W = 26,23 (m
2
)
W
d
= (2
d
- 1)*W = 23,596 (m
2
) .
Tiến hành xây dựng đờng cong diện tích sờn nh sau :
Chọn số khoảng sờn lý thuyết là 20
Khoảng sờn l = 3,9 (m).
Dùng phơng pháp cân bằng diện tích hình thang.
Ta có bảng diện tích sờn nh sau :
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
TTS

i
(m
2
)
TTS

i
(m
2
)
0' 0 10 69,4
0 1.6 11 69,4
1 10,55 12 69,4
2 22,65 13 68,86
3 35,38 14 68,424
4 48,87 15 67,33
5 59,87 16 59,66
6 66,6 17 44,97
7 69,1 18 25,6
8 69,4 19 9,08
9 69,4 20 0
2 . Xây dựng đờng nớc thiết kế :
Xây dựng theo phơng pháp cân bằng diện tích tại chiều chìm tàu T = 5,3 (m).
Dựng hình chữ nhật có kích thớc L*B/2
+L _ chiều dài giữa hai đờng vuông góc
+B _ chiều rộng tàu
Chia hình chữ nhật thành 3 đoạn r,m,e tơng ứng là các đoạn thon đuôi, thân ống,
thon mũi xác định nh trên.
Sơ bộ xác định trọng tâm đờng nớc thiết kế
X
f
= -
22
1).5,375,1(
100

++
L
= - 2,28 (m)
Y
f
=
62
14 B



= 3,03 (m)
Xác định góc vào nớc
+Góc vào nớc mũi

m/2
= 13
0

m
= 26
0
Theo hình vẽ xác định:
OA = B.(
r
- 0,5) = 4,45 (m).
O
1
A
1

= B.(
e
- 0,5) = 2,835 (m).
Với
e
= - 0,125

1
= 0,71 ;
r
= + 0,125

1
= 0,83
Bảng tung độ đờng nớc thiết kế nh sau:
Sờn
TK(mm)
Sờn
TK(mm)
Sờn
TK(mm)
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
0 1.115 7 6.742 14 6.716
1 2.811 8 6.75 15 6.607
2 4.083 9 6.75 16 6.073
3 5.095 10 6.75 17 4.847
4 5.849 11 6.75 18 3.184
5 6.404 12 6.75 19 1.562
6 6.66 13 6.743 20 0
3. Xây dựng các sờn lý thuyết :

Sử dụng phơng pháp cân bằng diện tích ta đi xây dựng 20 sờn lí thuyết với các
thông số ban đầu đã tính ở trên :
Từ phơng pháp trên ta lập đợc bằng giá trị của mỗi sờn lí thuyết nh sau :

S ờn 1 S ờn 2

S ờn 3 S ờn 4

ĐN Yi

tp
i
y

ĐN Yi

tp
i
y

0 0.844 - 0
0 1.930 - 0
ĐN Yi

tp
i
y

0 0.417 - 0
1 1.093 1.510 1.510

2 1.672 4.275 4.275
3 2.284 8.231 8.231
4 2.985 13.5 13.5
5 3.810 20.295 20.295
ĐNTK 4.083 22.663
22.663
ĐN Yi

tp
i
y

0 0.162 - 0
1 0.333 0.495 0.495
2 0.520 1.348 1.348
3 0.822 2.69 2.69
4 1.448 4.96 4.96
5 2.458 8.866 8.866
ĐNTK 2.811
10.44
7
10.447
Khoa : §ãng tµu THIÕT KÕ m«n häc Trang
1 2.196 3.050 3.050
1 3.701 5.631 5.631
2 3.004 8.240 8.240
2 4.490 13.822 13.822
3 3.644 14.888 14.888
3 5.037 23.34
9

23.349
4 4.323 22.855 22.855
4 5.391 33.777 33.777
5 4.923 32.101 32.101
5 5.737 44.90
5
44.905
§NTK 5.095 35.106
35.106
§NTK 5.849 48.38
1
48.381

S ên 5 S ên 6

§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
0 3.14 - 0
0 4.312 - 0
1 5.061 8.201 8.201

1 5.935 10.247 10.247
2 5.694 48.956 48.956
2 6.416 22.598 22.598
3 6.033 30.683 30.683
3 6.588 35.602 35.602
4 6.233 42.949 42.949
4 6.637 48.82
7
48.827
5 6.367 55.549 55.549
5 6.652 62.116 62.116
§NTK 6.404 59.380
59.380
§NTK 6.660 66.110
66.110

S ên 7 S ên 8

§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω

0 4.772 - 0
0 4.820 - 0
1 6.376 11.148 11.148
1 6.570 11.390 11.390
2 6.664 24.188 24.188
2 6.570 24.710 24.710
3 6.705 37.557 37.557
3 6.570 38.210 38.210
4 6.358 50.620 50.620
4 6.570 51.710 51.710
5 6.714 63.692 63.692
5 6.570 65.210 65.210
§NTK 6.716 67.721
67.721
§NTK 6.570 69.400
69.400
S ên 9 S ên 10

§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω

Khoa : §ãng tµu THIÕT KÕ m«n häc Trang
0 4.820 - 0 0 4.820 - 0
1 6.750 11.390 11.390 1 6.750 11.390 11.390
2 6.750 24.710 24.710 2 6.750 24.710 24.710
3 6.750 38.210 38.210 3 6.750 38.210 38.210
4 6.750 51.710 51.710 4 6.750 51.710 51.710
5 6.750 65.210 65.210 5 6.750 65.210 65.210
§NTK 6.750 69.400
69.400
§NTK 6.750 69.400
69.400
S ên 11 S ên 12

§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
0 4.820 - 0 0 4.820 - 0
1 6.750 11.390 11.390 1 6.750 11.390 11.390
2 6.750 24.710 24.710 2 6.750 24.710 24.710
3 6.750 38.210 38.210 3 6.750 38.210 38.210
4 6.750 51.710 51.710 4 6.750 51.710 51.710

5 6.750 65.210 65.210 5 6.750 65.210 65.210
§NTK 6.750 69.400
69.400
§NTK 6.750 69.400
69.400
S ên 13 S ên 14

§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
0 4.775 - 0 0 4.775 - 0
1 6.507 11.282 11.282 1 6.376 11.151 11.151
2 6.698 24.487 24.487 2 6.664 24.19
1
24.191
3 6.712 37.897 37.897 3 6.705 37.560 37.560
4 6.730 51.339 51.339 4 6.708 50.973 50.973
5 6.746 64.815 64.815 5 6.714 64.39
5
64.395
§NTK 6.750 68.864

68.864
§NTK 6.716 68.42
4
68.424
S ên 15 S ên 16

Khoa : §ãng tµu THIÕT KÕ m«n häc Trang
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
0 4.651 - 0 0 3.956 - 0
1 6.220 10.871 10.871 1 5.364 9.320 9.320
2 6.456 23.547 23.547 2 5.679 20.363 20.363
3 6.527 36.530 36.530 3 5.819 31.861 31.861
4 6.555 49.612 49.612 4 5.933 43.61
3
43.613
5 6.593 62.760 62.760 5 6.043 55.589 55.589
§NTK 6.607 66.720
66.720
§NTK 6.083 59.227

59.227
S ên 17 S ên 18

§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
0 2.368 - 0 0 0.925 - 0
1 3.915 6.238 6.238 1 2.004 2.929 2.929
2 4.296 14.494 14.494 2 2.301 7.234 7.234
3 4.49 23.280 23.280 3 2.544 12.079 12.079
4 4.66 32.430 32.430 4 2.814 17.43
7
17.437
5 4.804 41.894 41.894 5 3.097 23.34
8
23.348
§NTK 4.847 44.789
44.789
§NTK 3.184 25.232
25.232
S ên 19 S ên 20

§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
§N Yi
∑
tp
i
y
Ω
0 0.100 - 0
1 0.525 0.625 0.625
2 0.688 1.838 1.838
3 0.882 3.408 3.408
4 1.150 5.440 5.440
5 1.462 8.052 8.052
§NTK 1.562 8.959
8.959
Khoa : §ãng tµu THIÕT KÕ m«n häc Trang
+ LËp b¶ng tÝnh lîng chiÕm níc
Sn W
i
(m
2
) k
i
W

i
.k
i
i i.W
i
.k
i
0' 0 0.426 0 -10.43 0
0 0.942 1.426 1.343 -10 -13.43
1 10.45 2 20.894 -9 -188.05
2 22.66 2 45.326 -8 -362.61
3 35.11 2 70.212 -7 -491.48
4 48.38 2 96.762 -6 -580.57
5 59.38 2 118.76 -5 -593.80
6 66.11 2 132.22 -4 -528.88
7 67.72 2 135.442 -3 -406.33
8 69.4 2 138.52 -2 -277.04
9 69.4 2 138.52 -1 -138.52
10 69.4 2 138.52 0 0
11 69.4 2 138.52 1 138.52
12 69.4 2 138.52 2 277.04
13 68.86 2 137.73 3 413.18
14 68.42 2 136.85 4 547.39
15 66.72 2 133.44 5 667.20
16 59.23 2 118.45 6 710.72
17 44.79 2 89.578 7 627.05
18 25.23 2 50.464 8 403.71
19 8.96 2 17.918 9 161.26
20 0 1 0 10 0
Σ Σ1

1933,52
Σ2
295.3
+ NghiÖm lai lîng chiÕm níc :
Khoa : §ãng tµu THIÕT KÕ m«n häc Trang
D'=k.γ.V= k. γ.
2
L∆
.∑Wi.ki = 1,005.1,025.
2
9,3
.1933,52 = 3883,9 (T)
∆D =
D
DD //
'
−
= 2,35% < 2,5%
Trong ®ã : ϒ = 1,025 (T/m
3
) _ Khèi lîng riªng níc biÓn
∆L = 3,37m lµ sè kho¶ng sên.
D = 3794,4 (T) _ Lîng chiÕm níc cña tµu
- NghiÖm l¹i hoµnh ®é t©m næi:
∑Wi.ki.i 295,3
Xc' = ∆L = 3,9. = 0,596 (m)
∑Wi.ki 1933,52
B¶ng tÝnh nghiÖm t©m diÖn tÝch ®êng níc thiÕt kÕ:

∆L

3.9
m
S
842.9
m
2
M
y
-747.975
m
3
I
x
10654.2
m
4
I
y
152390.5
m
4
x
f
-0.887
m
Khoa : Đóng tàu THIếT Kế môn học Trang
+ Diện tích đờng nớc thiết kế :
S'= Lki.Yi = 3,9*216,13 = 842,9 (m
2
)

- Tính đợc hệ số béo đờng nớc ' theo công thức :
S'= '.L.B =
BL
S
*
'
= 0,8

5. Xây dựng dạng sờn lý thuyết :
Sờn giữa tàu có dạng chữ U nhằm tăng dung tích chở hàng cho tàu.
Các sờn còn lại đợc xây dựng trên cơ sở sau khi đã xây dựng xong đờng cong diện
tích đờng sờn và đờng nớc thiết kế.
Nửa trớc thân tàu thiết kế dạng sờn chữ U để tăng dung tích cho tàu và đồng thời
tăng tính ổn định.
Nửa sau thân tàu thiết kế dạng chữ U+V để tăng hiệu suất cho thiết bị đẩy.
Bán kính lợn hông tính theo công thức :
Sn y
i
(m) k
i
k
i
y
i
i k
i
y
i
i i
2

k
i
y
i
i
2
y
i
3
k
i
y
i
3
0' 0.000 0.474 0 -10.47 0 109.7 0 0 0
0 1.115 1.474 1.639 -10 -16.39 100.0 163.91 1.39 2.04
1 2.811 2 5.622 -9 -50.598 81.0 455.38 22.21 44.42
2 4.083 2 8.166 -8 -65.328 64.0 522.63 68.07 136.13
3 5.095 2 10.19 -7 -71.33 49.0 499.31 132.26 264.52
4 6.404 2 11.698 -6 -70.188 36.0 421.128 200.1 400.2
5 6.66 2 12.808 -5 -64.04 25.0 320.2 262.64 525.27
6 6.742 2 13.320 -4 -53.28 16.0 213.12 295.41 590.82
7 6.750 2 13.484 -3 -40.452 9.0 121.36 306.45 612.91
8 6.750 2 13.5 -2 -27 4.0 54 307.55 615.09
9 6.750 2 13.5 -1 -13.5 1.0 13.5 307.55 615.09
10 6.750 2 13.5 0 0 0.0 0 307.55 615.09
11 6.750 2 13.5 1 13.5 1.0 13.5 307.55 615.09
12 6.750 2 13.5 2 27 4.0 54 307.55 615.09
13 6.743 2 13.486 3 40.458 9.0 121.374 306.59 613.18
14 6.716 2 13.432 4 53.728 16.0 214.91 302.92 605.85

15 6.607 2 13.214 5 66.07 25.0 330.35 288.41 576.82
16 6.073 2 12.148 6 72.876 36.0 437.256 223.98 447.96
17 4.847 2 9.694 7 67.858 49.0 475.01 113.87 227.75
18 3.184 2 6.368 8 50.944 64.0 407.55 32.28 64.56
19 1.562 2 3.124 9 28.12 81.0 253.044 3.81 7.62
20 0.238 2 0.238 10 2.38 100.0 23.8 0.01 0.01

216.13 -49.175
51115.3
2
8195.53