Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ, chương 3 docx

Chương 3 :
PHÂN TÍCH ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA
CÁC MẪU TÀU ĐIỂN HÌNH KHU VỰC
BÌNH ĐỊNH
2.3.1 Tàu có kết cấu khung xương hở:
Trước đây các tàu đánh cá tại Bình Định chủ yếu đóng theo kết
cấu khung xương hở, là kết cấu trong đó các cong gian không liên
k
ết trực tiếp với đà ngang đáy mà liên kết với sống dọc hông tại vị trí
giữa hai đà ngang đáy.
Kết cấu này có nhiều nhược điểm, nếu nói về tham gia sức bền
chung của thân tàu thì nó ảnh hưởng không nhiều vì nó tham gia
r
ất ít vào lực tác động ngang tàu, đồng thời kết cấu của sống dọc
hông phải có kích thước lớn, trong khi đó đà ngang đáy chủ yếu
tham gia vào độ bền cục bộ của khung giàn đáy.Trong khung
xương không có sự hỗ trợ tương tác với nhau một cách hợp lý của
các kết cấu, cụ thể là chúng chịu lực không đều: sống dọc hông thì
ph
ải chịu lực rất lớn, một phần chịu lực tác động của sóng tác động
lên đáy tàu trường hợp t
àu nằm trên đỉnh sóng hoặc gối trên hai
đỉnh sóng, lực hai bên mạn tàu và boong tàu truyền đến thông qua
sườn. Do đó các t
àu này thường bị hỏng sóng dọc hông, nên người
ta thường tăng kích thước n
ày rất nhiều làm kết cấu này trở nên
n
ặng, dẫn đến giảm sức chở của tàu, tốc độ của tàu nhỏ. Cũng
chính vì điều này đã hạ thấp trọng tâm tàu kéo theo độ ổn định của
tàu cao hơn

Do đó kết cấu này dần dần được loại trừ ,thay vào đó là kết cấu
khung xương kín. Tuy nhiên trước kia các con tàu được đóng có
kích thước nhỏ, lực tác động ngang t
àu không lớn nên nó vẫn đảm
bảo được độ bền.
2.3.2 Tàu có kết cấu khung xương kín:
Do các nhược điểm của khung xương hở nên người dân Bình
Định hiện
nay thường chế tạo theo khung xương kín, trong đó cong gian, đà
ngang
đáy và xà ngang boong liên kết với nhau tạo nên khung xương
cứng vững,
các kết cấu được liên kết với nhau bằng bulông ( hình 2.1 ).
Hình 2.3
Tổ hợp cong gian, đà ngang đáy và xà ngang boong tạo nên
m
ột kết cấu khung giàn vững chắc, nếu so sánh về sự chắc chắn và
tham gia vào độ bền chung của tàu thì kết cấu khung xương kín ưu
điểm vượt trội, kết cấu này đ
ã giảm đáng kể kích thước sống dọc
hông, sống dọc mạn và thanh đỡ đầu xà ngang boong. Tuy nhiên
theo s
ự khảo sát được của nhiều ngư dân đi biển thì kết cấu khung
xương kín kết cấu thường bị hư hỏng tại vị trí li
ên kết giữa đà
ngang đáy và cong gian, phải chăng đó là do nước balast đã phá
h
ủy tại vị trí liên kết hay là phá hủy do sức ép của sóng gió từ bên
m
ạn tàu. Theo tôi suy nghĩ nguyên nhân chính gây ra sự hư hỏng

này là do nước balast tồn đọng làm hư hỏng kết cấu, v
ì tại vị trí
liên kết kết cấu bị khoan để bulông bắt qua cho nên diện tích tiếp
xúc của gỗ với nước mặn lớn làm phá hủy kết cấu. Kết cấu này cần
làm bằng loại gỗ tốt, có độ ẩm thấp và ít bị hư mục bởi nước biển,
nhưng thay những kết cấu n
ày bằng các loại gỗ tốt thì giá thành
c
ủa con tàu sẽ tăng cao, việc này dẫn đến không phù hợp với túi
tiền của người dân, nếu khi thiết kế kết cấu mà ta dùng các kết cấu
này bằng các loại gỗ tốt có lẽ người dân sẽ ít tham gia hưởng ứng
2.3.3 Tàu có sống trên đáy:
1-Sống chính 11-Thành dọc miệng hầm
2-Sống trên đáy 12- Ván boong
3-S
ống dọc hông 13-Xà ngang boong
4-Cong gian 14-
Thanh đỡ XNB
5-Ván mạn 15-Ván vách
6-B
ổ viền dưới 16-Đà ngang đáy
7-Bổ viền trên
8-B
ổ chụp
9-Xà ngang boong cụt
10-Sống dọc boong
Hình 2.4
Tại Bình Định, tàu có sống trên đáy rất ít và chỉ gặp những
trường hợp này đối với những tàu đóng vào thời gian trước đây, loại
tàu này thường có hai

sống trên đáy nằm đối xứng qua ky chính và
gi
ữa ky chính với sống dọc hông. Khi tàu có sống trên đáy thì mê đà
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
lúc này sẽ nâng cao hơn, trọng tâm tàu cũng nâng lên một phần đáng
kể, điều này dẫn tới hai nhược điểm :
+ Trọng tâm tàu nâng lên làm giảm độ ổn định của tàu
+ Kích thước hầm cá nhỏ lại làm giảm sức chứa của tàu, mà
trước đây chủ yếu là tàu nhỏ nên sức chứa rất quan trọng.
Tàu có sống trên đáy chịu uốn dọc rất tốt, gia cường kết cấu đáy
vững chắc hơn. Nhờ có sống trên đáy mà kích thước ky chính được
giảm rất nhiều vì thành phần chịu lực lúc này có thêm sống trên
đáy, kết cấu đáy đủ vững chắc. Tuy nhiên các tàu đánh cá thường
có kích thước ngắn, n
ên lực uốn dọc không lớn, nếu chú trọng quá

nhiều về độ bền dọc tàu sẽ dẫn đến chậm tiến độ trong khâu chế
tạo, kết cấu thừa bền và chi phí vật liệu tăng cao, dẫn đến hiệu quả
kinh tế thấp.
Mặc khác, kết cấu tàu lúc này trở nên nặng giảm sức chở của
tàu, tốc độ của tàu thấp chính yếu tố này ảnh hưởng rất nhiều vào
quá trình tránh bão, di chuy
ển ngư trường và chi phí nhiên liệu lớn
dẫn đến hiệu quả kinh tế không cao.
2.3.4 Tàu không có sống trên đáy:
1-Sống chính 9-Xà ngang boong cụt
2-Đà ngang đáy 10-Sống dọc boong
3-Sống dọc hông 12-Ván boong
4-Cong gian 13-Xà ngang boong
5-Ván m
ạn 14-Thanh đỡ XNB
15
14
2
1
3
8
10
13
12
11
5
4
9
7
6

6-Bổ viền dưới 15-Ván vách
7-B
ổ viền trên 11-Thành dọc miệng hầm
8-Bổ chụp Hình 2.5
Hiện nay các con tàu được đóng mới tại Bình Định không có
s
ống trên đáy, tàu chỉ có một sống chính và 2 sống dọc hông (trong
dân gian gọi là long cốt phụ), loại kết cấu này có nhiều ưu điểm và
được sử dụng rộng rãi trong cả nước.
Kết cấu dạng này không có sống trên đáy nên mê đà hạ thấp,
do đó làm tăng kích thước hầm cá đáng kể, nâng cao sức chở,
không có sống trên đáy sẽ bỏ qua được công đoạn chế tạo sống
trên đáy rút ngắn thời gian đóng sửa, tiết kiệm được vật liệu nâng
cao hiệu quả kinh tế. Khi tàu không có sống trên đáy, bắt buộc
sống chính của loại tàu này phải lớn nhằm đảm bảo độ bền cho
khung giàn đáy, v
ì lực uốn dọc tàu của các kết cấu này tập trung
vào sống chính, sống dọc hông và ván vỏ. Tuy kích thước của sống
chính có lớn hơn trường hợp có sống trên đáy, nhưng tính tổng thể
về chi phí vật liệu thì kết cấu không có sống trên đáy thấp hơn và
quy cách đóng cũng đơn giản hơn.
2.3.5 Tàu có và không có sống dọc mạn:
Trường hợp tàu có sống dọc mạn sẽ làm tăng độ bền cho mạn
tàu, nhất là trường hợp tàu cập cảng hoặc va đập với các tàu khác
khi neo đậu tránh bão. Sống dọc mạn liên kết với toàn bộ cong
gian làm cho kết cấu khung giàn mạn vững chắc và sống dọc mạn
cũng tham gia rất lớn vào sức bền dọc tàu, đây chính là những ưu
điểm của kết cấu t
àu có sống dọc mạn. Tuy nhiên, khi tàu có sống
dọc mạn thì độ phức tạp của kết cấu tăng cao, khó khăn trong vấn

đề đóng sửa tốn thời gian thi công. Hơn nữa, theo khảo sát th
ì kết
cấu mạn ít bị hư hỏng, do đó sống dọc mạn có thể giảm bớt nhằm
giảm trọng lượng cho tàu nâng cao tốc độ tàu, nên tàu có kết cấu
không có sống dọc mạn ra đời.
Hiện nay, những con tàu được đóng tại Bình Định không dùng
s
ống dọc mạn nên tiết kiệm vật liệu đáng kể và vẫn đảm bảo được độ
bền cho khung giàn mạn, do đó kết cấu này được ưa chuộng, mang
lại hiệu quả kinh tế hơn.