thiết kế kỹ thuật kết cấu phần khoang hàng và phần mũi tàu chở hàng rời 13.500 dwt hoạt động ở vùng biển không hạn chế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY

HOÀNG VĂN THỌ
THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾT CẤU PHẦN KHOANG
HÀNG VÀ PHẦN MŨI TÀU CHỞ HÀNG RỜI 13.500
DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG BIỂN KHÔNG HẠN CHẾ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: ĐÓNG TÀU THỦY
Nha Trang, 2008
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY

HOÀNG VĂN THỌ
THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾT CẤU PHẦN KHOANG
HÀNG VÀ PHẦN MŨI TÀU CHỞ HÀNG RỜI 13.500
DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG BIỂN KHÔNG HẠN CHẾ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: ĐÓNG TÀU THỦY
Giáo viên hướng dẫn:
Th.S HUỲNH VĂN NHU
Nha Trang, 2008
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 3
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 3
1.1.1. Thực trạng ngành tàu biển nước ta hiện nay 3
1.1.2. Công tác thiết kế tàu trong nước 3
1.2. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI 4

1.3. GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ T ÀI 5
1.3.1. Nội dung đề tài 5
1.3.2. Phương pháp tính toán thi ết kế 5
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG 7
2.1. GIỚI THIỆU CHUN G VỀ TÀU THIẾT KẾ 7
2.1.1. Các thông số chính của tàu thiết kế 7
2.1.2. Đặc điểm của tàu thiết kế 7
2.1.3. Quy phạm áp dụng 7
2.2. YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ BỐ TRÍ CHUNG 7
2.3. TÍNH TOÁN PHÂN KHOANG VÀ B Ố TRÍ CÁC KHOANG, KÉT 8
2.3.1. Lựa chọn hệ thống kết cấu 8
2.3.2. Tính toán khoảng sườn và các khoang, két 10
2.3.2.1. Khoảng sườn 10
2.3.2.2. Tính toán các vách kín nư ớc 10
2.3.2.3. Tính toán các két nhiên li ệu 11
2.3.3. Phân chia khoang theo chi ều dài tàu 13
2.3.3.1. Khoang mũi 13
2.3.3.2. Khoang hàng 13
2.3.3.3. Khoang máy 15
2.3.3.4. Khoang đuôi 16
2.3.4. Phân chia khoang theo chi ều rộng tàu 17
2.3.5. Phân chia khoang theo chiều cao tàu 17
2.3.6. Bố trí chung phần th ượng tầng 19
2.3.6.1. Bố trí thượng tầng mũi 20
2.3.6.2. Bố trí thượng tầng lái 21
2.3.6.3. Bố trí thượng tầng lầu lái 22
2.4. TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 24
2.4.1. Thiết bị neo 25
2.4.2. Thiết bị cẩu hàng 26
2.4.3. Thiết bị cứu sinh 28

2.4.4. Lan can và cầu thang 29
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN KHOANG HÀNG VÀ MŨI
TÀU 30
3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KẾT CẤU 30
3.2. KẾT CẤU PHẦN KHOANG HÀNG VÀ MŨI TÀU 30
3.2.1. Kết cấu phần đáy tàu 30
3.2.1.1. Vị trí các kết cấu 31
3.2.1.2. Tôn bao đáy tàu 32
3.2.1.3. Hông tàu phần dưới đáy 33
3.2.1.4. Tính toán kết cấu 35
3.2.2. Kết cấu phần mạn tàu 43
3.2.2.1. Vị trí các kết cấu 44
3.2.2.2. Tính toán tôn bao 44
3.2.2.3. Tính toán kết cấu 45
3.2.3. Kết cấu phần boong t àu 73
3.2.3.1. Vị trí của các kết cấu 74
3.2.3.2. Tải trọng boong h 74
3.2.3.3. Chiều dầy của tôn boong 75
3.2.3.4. Xà dọc boong 76
3.2.3.5. Sống dọc boong 79
3.2.3.6. Xà ngang boong 83
3.2.3.7. Sống ngang boong 84
3.2.4. Kết cấu phần vách tàu 85
3.2.4.1. Vách sóng 85
3.2.4.2. Vách ngăn cách khoang hàng và két d ằn mũi tàu 88
3.2.4.3. Vách mũi ngăn cách két dằn v à khoang mũi 92
3.2.4.4. Vách ch ống va 93
3.2.4.5. Vách chống va dọc tâm tàu 96
3.2.5. Kết cấu phần mũi tàu 98
3.2.5.1. Sống mũi tấm 98

3.2.5.2. Gia cường chống va trước vách chống va 98
3.2.6. Kết cấu phần thành miệng khoang hàng và nắp khoang hàng… 100
3.2.6.1.Thành miệng khoang 100
3.2.6.2. Nắp khoang hàng … 100
3.2.7. Mã gia cường … 104
CHƯƠNG 4. THẢO LUẬN KẾT QUẢ V À KIẾN NGHỊ 107
4.1. Thảo luận kết quả 107
4.2. Kiến nghị . 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO 109
LỜI NÓI ĐẦU
Với tốc độ phát triển về mọi mặt nh ư ngày nay thì phương tiện giao thông
đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Chính v ì vậy mà các phương tiện đường bộ, hàng
không và đường thủy ngày càng phát triển. Đặc biệt là ngành tàu thủy trong những
năm gần đây phát triển rất mạnh. Rất an to àn và rất hiệu quả vì cước vận chuyển
thấp hơn rất nhiều so với các ph ương tiện giao thông khác v à nó còn có thể đi nhiều
nơi trên thế giới - nơi mà một số phương tiện khác khó có thể đến đ ược…
Trong tương lai, Việt Nam sẽ trở thành cường quốc về đóng tàu. Tuy nhiên,
thực tế hiện nay chúng ta đang phát tri ển mạnh về số lượng song chất lượng vẫn
chưa cao. Các thiết kế kỹ thuật chủ yếu mua từ n ước ngoài, chỉ một số ít tàu nhỏ
được thiết kế tại Việt Nam. Chính v ì vậy để làm tốt công tác thiết kế sau n ày, góp
phần vào việc hoàn thiện những con tàu trong tương lai th ì việc đọc, hiểu quy phạm
và thiết kế ra được những con tàu có khả năng hoạt động trong v ùng biển rộng
mang thương hiệu Việt Nam là rất quan trọng và thiết thực.
Qua tìm hiểu và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Huỳnh Văn Nhu
em đã thực hiện xong đề tài: “Thiết kế kỹ thuật kết cấu phần khoang h àng và
phần mũi tàu chở hàng rời 13.500 DWT hoạt động ở c ùng biển không hạn chế”
với bốn chương có nội dung như sau:
Chương I : Đặt vấn đề
Chương II : Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung
Chương III : Thiết kế kỹ thuật phần khoang h àng và mũi tàu

Chương IV : Thảo luận kết quả và kiến nghị
Đồ án đưa ra và tính toán các k ết cấu thuộc phần khoang h àng và phần mũi
của tàu chở hàng rời. Song do thời gian không nhiều v à còn ít kinh nghiệm thực tế
nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận đ ược sự đóng
góp từ các thầy và các bạn để đồ án của em ho àn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo v à các bạn đã động viên,
giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài. Đặc biệt em xin chân th ành cảm ơn thầy
Th.S Huỳnh Văn Nhu đã hướng dẫn em rất tận t ình trong thời gian thực hiện đề t ài.
Nha Trang, ngày 20 tháng 11 năm 200 8
Sinh viên th ực hiện
Hoàng Văn Th ọ
Chương 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.1. Thực trạng ngành tàu biển nước ta hiện nay
Việt Nam là quốc gia có đường biển kéo dài từ Bắc chí Nam, là một trong
những đầu mối giao thông đ ường biển quan trọng của thế giới, với nhiều vịnh kín
gió và cảng nước sâu… Đó là những điều kiện khá thuận tiện để phát triển ng ành
công nghiệp tàu thủy.
Hiện nay nước ta đang có một số l ượng rất lớn các nhà máy đóng tàu lớn nhỏ
trải dài trên khắp cả nước, nguồn nhân lực dồi d ào với trình độ tay nghề ngày càng
được nâng cao và trang thiết bị phục vụ sản xuất đóng mới ng ày càng hiện đại. Mới
đây, Tập đoàn Công nghiệp Tàu thủy Việt Nam đã bàn giao hai con tàu tr ọng tải
53.000(tấn) đầu tiên cho tập đoàn Graig Investment(Vương qu ốc Anh) và hàng loạt
các tàu nội địa 12.500(tấn), 15.000(tấn) v à rất nhiều dự án lớn kéo d ài tới năm
2012. Hơn nữa, nước ta mới gia nhập một sân ch ơi kinh tế mới WTO nên càng
nhiều cơ hội phát triển hơn cho ngành tàu. Các doanh nghi ệp, tập đoàn lớn về ngành
tàu biển đang có những dự án rất lớn đầu t ư trên lãnh thổ nước ta như HYUNDAI –
VINASHIN của Hàn Quốc, các công ty của Nhật…
Đặc biệt là nhà nước cũng có rất nhiều quan tâm tập trung nhiều vốn đầu t ư
xây dựng nhà máy và có chiến lược đào tạo nguồn nhân lực cho ng ành đóng tàu. Vì

vậy Việt Nam sẽ sớm trở th ành một trong số các quốc gia hàng đầu về tàu biển.
1.1.2. Công tác thi ết kế tàu trong nước
Nước ta đang có tiềm năng v à sự đầu tư khá lớn về ngành tàu biển, bằng
chứng là gần đây chúng ta đã liên tục nhận được hợp đồng những con t àu chở hàng
cỡ lớn như 13 tàu chở hàng vỏ đôi 53.000 DWT tại Hải Ph òng và Quảng Ninh, tàu
chở dầu 104.000 DWT tại Dung Quất v à rất nhiều tàu có tải trọng nằm trong
khoảng 1000 ÷ 10.000 DWT với nhiều loại h ình tàu khác nhau tại các nhà máy
trong cả nước.
Hiện nay chúng ta đã có Viện Khoa học Công nghệ Tàu thủy và trên 10 đơn
vị tham gia thiết kế tập trung chủ yếu ở miền Bắc. Trung b ình mỗi tháng có 7 thiết
kế đóng mới, 6 thiết kế nâng cấp hoán cải, 4 thiết kế sửa chữa. Tuy nhi ên việc xây
dựng tư cách pháp nhân cho t ừng loại tàu được thiết kế thì lĩnh vực này còn bị thả
nổi. Một số đơn vị thiết kế không được thiết kế tàu lớn nhưng vẫn làm nên họ đã
lung túng trong việc xử lý do đó đã xảy ra hiện tượng sao chép một cách bất cẩn t àu
khác. Còn lại phần lớn các ph òng thiết kế của các công ty chỉ thiết kế phần công
nghệ, xây dựng các bản vẽ tách các chi tiết kết cấu (bản vẽ thi công ) từ bản vẽ kỹ
thuật. Các thiết kế kỹ thuật của t àu lớn chủ yếu được mua từ nước ngoài về.
Một phần số lượng các kỹ sư ra trường chưa đủ để đáp ứng với nhu cầu thực
tế. Chính vì vậy việc thiết kế toàn bộ các giai đoạn của một con t àu ở nước ta còn
gặp rất nhiều khó khăn. Ng ành giáo dục chưa có chủ chương đầu tư mạnh cho
ngành tàu chính vì v ậy việc đảm bảo về mặt nhân lực cũng nh ư vật lực là chưa đảm
bảo.
Một vấn đề dễ nhận thấy trong ng ành tàu biển là công tác đóng m ới của
nước ta mới phát triển trong những năm gần đây chính v ì vậy chúng ta cũng ch ưa
có đủ khả năng phát triển to àn diện.
Với xu hướng phát triển như ngày nay, ngành đóng tàu c ủa Việt Nam đang
từng bước chuyển mình phát triển mạnh mẽ với khả năng tự động hóa ng ày càng
cao. Với các phần mềm thiết kế chuy ên dụng trợ giúp cho công tác thiết kế, sản xuất
đã và đang đưa vào Việt Nam hàng loạt, vì vậy chúng ta có thể tin t ưởng rằng trong
tương lai gần Việt Nam sẽ sánh ngang tầm với các quốc gia hàng đầu trong ngành

tàu biển trên thế giới.
1.2. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay nhu cầu nhu cầu vận chuyển các loại h àng hóa, thực phẩm, sản
phẩm dầu mỏ, quặng…xuy ên các quốc gia ngày càng lớn mạnh. Việc không thể
thiếu mà con người phải làm là công tác vận chuyển các loại hàng hóa này sao cho
an toàn và thu lại lợi nhuận lớn nhất. Do đó t àu thủy là sự lựa chọn hàng đầu của
họ. Bởi lẽ chỉ có tàu thủy mới có khả năng vận chuyển một khối l ượng lớn hàng hóa
và vận chuyển với tuyến đường xuyên các quốc gia an toàn với chi phí không lớn.
Chính vì vậy việc thiết kế các loại t àu chở hàng đáp ứng nhu cầu thực tế l à việc làm
rất quan trọng, thiết thực v à triển vọng.
Nước ta đang đứng trước nhiều khó khăn thử thách về kinh tế song về tiềm
năng phát triển ngành công nghiệp tàu thủy là rất mạnh, có thiềm năng thu hút đ ược
nhiều vốn đầu tư nước ngoài. Công tác thiết kế vô cùng quan trọng trong tiến trình
hoàn thành một con tàu do đó chi phí b ỏ ra cho công tác thiết kế không nhỏ. Tuy
nhiên các thiết kế kỹ thuật chủ yếu đ ược mua từ nước ngoài. Vì vậy yêu cầu, thách
thức và cơ hội cho các sinh viên ngành tàu là rất lớn và để củng cố, rèn luyện, nâng
cao kiến thức chuyên môn, tìm hiểu thêm về công tác thiết kế, đọc hiểu quy phạm
cũng như sử dụng thành thạo phần mềm phục vụ thiết kế, phần n ào đó giúp em
chuẩn bị kỹ càng hơn cho công việc trong tương lai. Đó chính là l ý do mà em lựa
chọn đề tài này.
1.3. GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ T ÀI
1.3.1. Nội dung đề tài: “ Thiết kế kỹ thuật kết cấu p hần khoang hàng và phần mũi
tàu chở hàng rời 13.500 DWT hoạt động ở v ùng biển không hạn chế ”.
1.3.2. Phương pháp tính toán thi ết kế: Trong thực tế có thể tiến hành tính toán
kết cấu của tàu theo một trong các phương pháp như sau:
- Tính toán theo lý th uyết: Bằng cách này chúng ta có thể tính toán và đưa
ra kết cấu tàu tối ưu, bởi lẽ phương pháp này phải xét tới toàn bộ các yếu tố ảnh
hưởng tới kết cấu thân tàu như: Việc bố trí trang thiết bị tr ên tàu, loại hàng hóa tàu
chuyên chở, các tải trọng bên ngoài ảnh hưởng tới độ bền chung của t àu, điều kiện
môi trường làm việc của tàu, vật liệu đóng tàu, thời gian làm việc của tàu…Bên

cạnh đó để đưa ra được kích thước của các kết cấu phải mô h ình các khung dàn để
giải các bài toán cơ học, sức bền kết cấu t àu chịu ảnh hưởng các yếu tố như trên. Vì
vậy việc tính toán là rất phức tạp và khó khăn.
- Tính toán theo quy ph ạm: Đây là phương pháp được áp dụng rộng rãi
hiện nay vì quy phạm là cơ sở pháp lý và là chuẩn mực để các cơ quan liên quan
tính toán, kiểm tra, giám sát và thống nhất với nhau. Hay nói khác đi quy phạm
chính là các điều luật mà chúng ta phải làm theo. Hơn nữa quy phạm còn tổng hợp
những kinh nghiệm thiết kế của những ng ười đi trước vì vậy tính toán kết cấu theo
quy phạm dễ dàng hơn và luôn đảm bảo độ bền. Dựa trên cơ sở thông số cơ bản của
tàu thiết kế và kết cấu của tàu mẫu việc tính toán theo quy phạm đ ơn giản hơn mà
không phải xét đến các yếu tố của tự nhi ên hay giải các bài toán cơ học, sức bền
phức tạp. Theo các công thức trong quy phạm ta có th ể tính toán lập bảng tính kết
cấu và áp dụng cho nhiều tàu mà chỉ việc thay đổi một số thông số của t àu cần thiết
kế như chiều dài tàu L, chiều rộng tàu B, chiều cao mạn khô H, mớn n ước d…và
kết hợp tra bảng các thông số theo quy phạm , do đó có thể tăng năng suất thiết kế
dưới sự trợ giúp của các phần mềm.
Với thời gian không nhiều v à năng lực còn hạn chế nên trong phần này em
lựa chọn phương pháp thiết kế kết cấu theo quy phạm để biết cách đọc, hiểu quy
phạm, bản vẽ và học hỏi kinh nghiệm thiết kế.
Chương 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ T ÀU THIẾT KẾ
2.1.1. Các thông s ố chính của tàu thiết kế: Kết cấu của tàu thiết kế được tính
toán dựa trên tàu mẫu gồm có các thông số nh ư sau:
L
max
= 143.3 m
L
TK
= 136.6 m
B

TK
= 20.8 m
H = 11.2 m
T = 8.45 m
C
b
= 0.75
Động cơ 7S35 – MC(Đan Mạch), công suất N
e
= 5180( kW)
Suất tiêu hao nhiên liệu là : g = 178g/kWh
Kích thước bao của máy: L x B x H = 6,1 x 3,9 x 6,7(m)
Tốc độ V = 13.5 Hải lý/h
Vật liệu đóng tàu: Thép có ứng suất chảy
MPa
ch
235
(N/mm
2
)
2.1.2. Đặc điểm của tàu thiết kế
- Tàu chở hàng rời hoạt động trong v ùng biển không hạn chế.
- Yêu cầu của tàu là không gian ch ở hàng phải tận dụng tối đa thể tích của t àu
2.1.3. Quy phạm áp dụng
Tàu đựơc thiết kế theo [1]: Quy phạm phân cấp v à đóng tàu biển vỏ thép
TCVN 6259 – 2A : 2003 cho tàu có chi ều dài lớn hơn 90m.
2.2. YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BỐ TRÍ CHUNG
Bố trí chung toàn tàu ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng, tính h àng
hải, tính kinh tế và góc độ thẩm mỹ của con t àu. Nghĩa là việc bố trí chung to àn tàu
luôn đảm bảo:

 Các yêu cầu về kỹ thuật
 Các chỉ tiêu về kinh tế.
 Các yêu cầu về thẩm mỹ
Nói chung các nguyên t ắc cơ bản cần được xem xét trong quá tr ình thiết kế
bố trí chung là:
 Nâng cao hiệu suất sử dụng tàu
 Kết hợp chặt chẽ với y êu cầu về an toàn khi tàu vận hành, đảm bảo cho tàu
luôn có trạng thái nổi an toàn trong các trường hợp có tải trọng khác nhau, có ổn
định cần thiết trong các tr ường hợp xảy ra khi khai thác, khi phân chia các vách cần
chú ý đến khả năng chống ch ìm và chống cháy của tàu.
 Đảm bảo an toàn và thuận tiện cho người làm việc trên tàu
 Thuận tiện cho việc chế tạo, bảo d ưỡng, sửa chữa và thay đổi thiết bị khi
cần.
 Dung tích các khoang có đ ủ hay không.
 Ảnh hưởng bố trí các khoang tới nghi êng dọc của tàu, nghiêng ngang và
chiều cao trọng tâm của t àu.
Nhưng phải tuân theo các quy định đ ược nêu trong quy phạm:
 Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259 : 2003
 Quy phạm thiết bị nâng h àng tàu biển TCVN 6272 : 2003
 Quy phạm trang bị an toàn tàu biển TCVN 6278 : 2003
 Quy phạm hệ thống lầu lái TCVN 6280 : 2003
2.3. TÍNH TOÁN PHÂN KHOANG VÀ B Ố TRÍ CÁC KHOANG, KÉT
Việc phân chia các khoang tr ên tàu nhằm các mục đích sau:
- Cách ly các khoang hàng có công d ụng khác nhau: khoang h àng, khoang
máy, khoang nhiên li ệu, khoang nước dằn, khoang nước ngọt…
- Đảm bảo độ bền ngang v à độ bền dọc của thân tàu.
- Đảm bảo tính chống ch ìm của tàu
- Đề phòng nguy hiểm do cháy lan tràn trên tàu khi một khoang bị cháy.
2.3.1. Lựa chọn hệ thống kết cấu
Việc lựa chọn hệ thống kết cấu t àu rất quan trọng nó ảnh h ưởng tới hiệu quả

kinh tế kỹ thuật của con tàu sau này. Việc lựa chọn này dựa trên nguyên tắc an toàn,
thuận lợi trong sử dụng, thi công v à trọng lượng nhỏ nhất.
Ta biết rằng tàu có chiều dài càng lớn thì mô men uốn dọc càng lớn, do đó
mô men uốn chung càng lớn. Kết cấu phần boong v à đáy tàu có khoảng cách xa
nhất so với trục trung h òa nên khi tàu bị uốn thì khung dàn boong và đáy tàu chịu
ứng suất lớn nhất. B ên cạnh đó kết cấu d àn mạn nằm gần trục trung hòa hơn nên nó
chủ yếu chịu ứng suất cục bộ v à ngoại lực do sóng tác động, t àu dễ bị móp ngang.
Khu vực mũi và đuôi chủ yếu chịu ứng suất cục bộ.
Mặt khác ta nhận thấy hệ thống kết cấu dọc có ưu điểm là mô men quán tính
và mô đun chống uốn tàu lớn, tính ổn định tấm cao, giảm chiều dầy tôn vỏ v à dễ áp
dụng việc tự động hóa kỹ thuật h àn…Hệ thống kết cấu ngang thì khả năng chịu uốn
ngang và chịu ứng suất cục bộ tốt h ơn, giảm nguy cơ móp ngang thân tàu, công
nghệ chế tạo đơn giản.
Với những lí do trên ta có thể lựa chọn hệ thống kết cấu t àu thiết kế như sau:
+ Đối với khoang hàng:
- Dàn đáy, dàn boong đư ợc kết cấu theo hệ thống dọc
- Dàn mạn được kết cấu theo hệ thống ngang.
- Vách ngang đư ợc kết cấu theo hệ thống frofin sóng h ình thang.
+ Đối với khoang máy:
- Dàn đáy, dàn mạn được kết cấu theo hệ thống ngang
- Dàn boong được kết cấu theo hệ thống ngang
- Dàn vách được kết cấu theo hệ thống ngang gồm nẹp đứng, sống ngang v à
sống đứng
+ Đối với khoang mũi, khoang lái:
- Dàn đáy, dàn mạn, boong kết cấu theo hệ thống ngang
- Dàn vách được kết cấu theo hệ thống ngang gồm nẹp đứng, sống nằm v à
sống đứng.
2.3.2. Tính toán kho ảng sườn và các khoang, két
2.3.2.1. Khoảng sườn
 Theo 5.2.1.1[1]: Kho ảng cách giữa các sườn vùng giữa tàu theo tiêu

chuẩn:
a = 2L + 450 (2.1)
Với L = 136.6(m), thay số ta có a = 723.2 (mm)
Chọn khoảng sườn thực tế cho tàu thiết kế ở vùng giữa tàu: a = 700 (mm)
 Theo 5.2.1.3[1]: Chọn khoảng sườn thực tế ở vị trí 0.2L kẻ từ đ ường
vuông góc mũi đến vách chống va, khoảng s ườn phải không lớn h ơn 700 mm, chọn
a = 700 mm.
 Theo 5.2.1.2[1]: Kho ảng sườn ở khoang mũi, khoang đuôi và phần bầu
lái không vượt quá 610 mm, ta chọn a = 600 (mm)
 Theo 5.2.2[1]: Kho ảng cách giữa các dầm dọc đ ược tính toán như sau:
a = 2L + 550 (2.2)
= 2 x 136.6 +550 = 823.2 (mm)
Chọn khoảng cách giữa các dầm dọc a = 650 (mm)
2.3.2.2. Tính toán các vách kín nư ớc
Theo 11.1.4[1]: Đ ối với những tàu hàng thông thư ờng phải có các vách
khoang đặt theo khoảng cách thích hợp sao cho tổng số vách kín n ước không nhỏ
hơn trị số cho trong bảng 2.1
Bảng 2.1: Số lượng vách kín nước [Bảng 2A/ 11.1 [1]]
L(m)
Tổng số vách kín nước
90

L < 102
5
102

L < 123
6
123


L < 143
7
143

L < 165
8
165

L < 186
9
186

L
Đăng kiểm quy định trong từng tr ường hợp
Với tàu thiết kế ta có chiều d ài nằm trong khoảng từ 123(m) đến 143(m) th ì
tổng số vách kín nước không nhỏ hơn 7 vách, chọn 9 vách kín nước để tăng tính an
toàn cho tàu khi tai n ạn, tăng độ bền và thuận lợi cho việc bố trí trang thiết bị tr ên
boong tàu.
2.3.2.3. Tính toán các két nhiên liệu: Việc bố trí các vị trí v à chiều cao các két
phải dựa trên cơ sở thể tích của két nhi ên liệu mà máy móc, trang thi ết bị yêu cầu.
Dựa vào máy đã chọn có thể tính sơ bộ thể tích các két nh ư sau:
Lượng dự trữ nhiên liệu cho tàu được xác định dựa v ào lượng tiêu hao
nhiên liệu của máy chính, tầm hoạt động hay h ành trình lớn nhất của tàu và phải kể
đến hệ số an toàn k
dt
trong trường hợp tàu gặp bão tố hoặc các khả năng bất lợi
trong quá trình khai thác.
Chọn sơ bộ tầm hoạt động lớn nhất của t àu là 6000 hải lý. Dựa vào
catalogue máy chính ta có đư ợc suất tiêu hao nhiên liệu của máy chính l à
175g/kWh. Tốc độ của tàu ở chế độ toàn tải là 13,5 hải lý/giờ. Chọn hệ số an to àn

k
dt
= 1.1.
Theo [8, tr. 33, công th ức 1.26] ta có lượng dự trữ nhiên liệu được tính theo
công thức sau:
G
nl
= k
dt
.
v
S
.p
nl
.P
e
(T) (2.3)
Trong đó :
G
nl
: Lượng dự trữ nhiên liệu của tàu (T).
k
dt
: hệ số an toàn của tàu k
dt
= 1.1
p
nl
: Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ chính. p
nl

= 0.175 x 10
-3
(T/kW.h)
S : Tầm hoạt động lớn nhất của t àu. S = 6000 hl.
v : Tốc độ tàu trong trường hợp đầy tải. v = 13.5hl/h.
P
e
: Công suất của máy chính. P
e
= 5180kW.
Vậy G
nl
= 1.1 x
5.13
6000
x 0.175 x 10
-3
x 5180 = 443.17(T)
Lượng dự trữ dầu bôi tr ơn được xác định dựa theo phần trăm l ượng dự trữ
nhiên liệu. Lượng dầu bôi trơn của động cơ diesel thường lấy trong khoảng từ 5 -
6% lượng dự trữ nhiên liệu. Ta chọn G
bt
= 6%G
nl
.
Vậy lượng dự trữ dầu bôi tr ơn là:
G
bt
= 6%G
nl

= 0.06 x 443.17 = 26.6(T)
Lượng nước dùng cho máy cũng được xác định theo phần trăm l ượng dự trữ
nhiên liệu và đối với động cơ diesel thường lấy trong khoảng 0.5 -2% lượng dự trữ
nhiên liệu. Chọn lượng nước cho máy bằng 2% l ượng dự trữ nhiên liệu.
G
n
= 2%G
nl
= 0.02 x 443.17 = 8.86(T).
Xác định thể tích két chứa nhi ên liệu:
Tổng thể tích két dự trữ nhi ên liệu được xác định theo côn g thức sau:

nl
V
= k
1
k
2
nl
nL
G

(m
3
) (2.4)
Trong đó :
k
1
: Hệ số tính đến sự choán chỗ của m ã gia cường, k
1

= (1.02-1.05).
Chọn k
1
= 1.02
k
2
: Hệ số tính đến thể tích chết của két chứa, k
2
= 1.05
G
nl
: Lượng dự trữ nhiên liệu, G
nl
= 443.17 (T)
nl

: Khối lượng riêng của nhiên liệu,
nl

= 0.98(T/m
3
)

nl
V
= 1.02.1.05.
98.0
17.443
= 484.32 (m
3

)
 Tổng thể tích két dự trữ dầu bôi tr ơn được xác định theo công thức sau:

nl
V
= k
1
k
2
bt
bt
G

(m
3
) (2.5)
Trong đó :
k
1
: Hệ số tính đến sự choán chỗ của m ã gia cường, k
1
= (1,02-1,05).
Chọn k
1
= 1.02
k
2
: Hệ số tính đến thể tích chết của két chứa, k
2
= 1.05

G
nl
: Lượng dự trữ dầu bôi tr ơn, G
bt
= 26.6 (T)
bt

:Khối lượng riêng của dầu bôi trơn,
bt

= 0,9 (T/m
3
)

bt
V
= 1.02 x 1.05.
9.0
6.26
= 31.654 (m
3
).
Tổng thể tích két nhi ên liệu hằng ngày được xác định theo công thức sau:

hng
nl
V
=
nl
enl

Pp

t (m
3
) (2.6)
Trong đó : t = (4

24)h: thời gian đảm bảo cho động c ơ hoạt động, chọn
t = 24h.

hng
nl
V
=
98.0
518010175.0
3
xx

.24 = 22.2 (m
3
)
2.3.3. Phân chia khoang theo chi ều dài tàu
2.3.3.1. Khoang m ũi
Khoang mũi không dùng chở hàng, khoang này thông thư ờng làm khoang dằn,
khoang chứa nước ngọt, làm kho chứa dụng cụ, trên các tàu lớn khoang mũi còn
được dùng để sửa chữa nhỏ. Ngo ài ra khoang mũi còn có tác dụng chống va, đảm
bảo cho mũi tàu sau khi va chạm không bị ảnh hưởng tới toàn tàu.
Dựa theo đặc điểm của t àu thiết kế và khoảng sườn đã chọn thì chọn chiều dài
khoang mũi như sau:

 Khoang mũi: Từ trụ mũi đến s ườn 192 với chiều dài 7m, khoảng sườn a =
600 mm
 Khoang dằn mũi: từ sườn 186 đến sườn 192 với chiều dài 3.6m, khoảng
sườn a = 600 mm
2.3.3.2. Khoang hàng
Dung tích khoang hàng do kh ối lượng hàng hóa và loại hàng chuyên chở
quyết định. Theo [4, tr.144, 145]: Số khoang h àng của tàu hàng ảnh hưởng rất lớn
đến tính kinh tế của t àu, thường tàu chở hàng số khoang được xác định theo công
thức:
1
20

L
n
(2.7)
Với L =136.6(m) là chiều dài tàu
L = 136.6(m), tính toán ta có n = 5.83 (khoang)
Theo [4, tr.144, 145]: N ếu phải xét tới yêu cầu thỏa mãn một khoang chống chìm,
số khoang hàng được tính như sau :
1


TH
H
n
(2.8)
Trong đó: + H = 11.2
m
: chiều cao tới boong vách
+ T = 8.45

m
: mớn nước chở đầy
Tính toán ta được : n = 5.07 (khoang)
* Như vậy, số khoang hàng được phân là 6 khoang, phù h ợp với số vách kín
nước đã chọn ở trên.
Với những tính toán tr ên ta có thể bố trí các khoang nh ư sau :
 Khoang hàng 6: L
KH6
= 16.8m, từ sườn 40 tới sườn 64, với khoảng sườn là
a = 700.
 Khoang hàng 5: L
KH5
= 16.8m, từ sườn 64 đến sườn 88, khoảng sườn a =
700mm.
 Khoang hàng 4: L
KH4
= 16.8m, từ sườn 88 đến sườn 112, khoảng s ườn a =
700mm.
 Khoang hàng 3: L
KH3
= 17.5m, từ sườn 112 đến sườn 137, khoảng sườn a
= 700mm.
 Khoang hàng 2: L
KH2
= 17.5m, từ sườn 137 đến sườn 162, khoảng sườn a
= 700mm.
 Khoang hàng 1 : L
KH1
= 16.6m, từ sườn 162 tới sườn 184 với khoảng sườn
a = 700mm, và từ sườn 184 tới sườn 186 với khoảng s ườn a = 600mm

* Theo 11.1.6.2[1] thì vi ệc bố trí khoang này phù hợp vì chiều dài của các
khoang không đư ợc vượt quá 30m.
Chiều dài các khoang theo kho ảng sườn
 Từ trụ lái đến sườn 10: Khoang lái
 Từ sườn 10 đến sườn 40: Khoang máy
 Từ sườn 40 đến sườn 64: Khoang hàng 6
 Từ sườn 64 đến sườn 88: Khoang hàng 5
 Từ sườn 88 đến sườn 112: Khoang h àng 4
 Từ sườn 112 đến sườn 137: Khoang h àng 3
 Từ sườn 137 đến sườn 162: Khoang h àng 2
 Từ sườn 162 đến sườn 186: Khoang hàng 1
 Từ sườn 186 đến sườn 192: Khoang chứa n ước dằn
 Từ sườn 192 đến sườn trụ mũi: Khoang mũi
2.3.3.3. Khoang máy
Trên tàu khoang máy đư ợc bố trí ở giữa tàu hoặc đuôi tàu. Việc lựa chọn vị
trí khoang máy sẽ quyết định hình dáng của thân tàu và ảnh hưởng tới kết cấu của
thân tàu.
Đối với tàu thiết kế ta chọn vị trí buồng máy ở đuôi t àu. Vì cách bố trí này có
những ưu điểm sau:
 Rút ngắn chiều dài hệ trục, giảm bớt tổn hao công suất truyền qua hệ trục
 Không gian chở hàng rộng hơn khi để buồng máy ở giữa t àu.
Tuy nhiên cách bố trí này cũng có những nhược điểm sau:
 Phải tăng dung tích dằn, đặc biệt l à dung tích dằn phía mũi, khó giải quyết
hiện tượng nghiêng dọc quá lớn khi tàu chạy không có hàng.
 Thao tác ra vào bến không thuận lợi.
 Khả năng quan sát của thủy thủ bị hạn chế.
Căn cứ vào máy đã chọn ( 7S35-MC, công suất 5180kw) ta có kích th ước
bao của máy, chiều dài hệ trục chân vịt theo động c ơ và các giá trị thống kê ta chọn
chiều dài khoang máy L
KM

= 18(m), từ sườn 10 tới sườn 40, khoảng sườn a =
600(mm). Và kích thư ớc các két lần lượt là:
 Két nhiên liệu được đặt từ sườn 26 đến sườn 39 và được chia thành các két
dự trữ, két lắng và két hằng ngày
 Hai két dự trữ nhiên liệu nặng số 2 được đặt từ sườn 26 đến sườn 30 giữa
vách dọc 4000(mm) và hai bên mạn trái, phải.
 Hai két dự trữ nhiên liệu nặng số 1 được đặt từ sườn 30 đến sườn 39 giữa
vách dọc 4000(mm) và hai bên mạn trái, phải nếu tính từ s àn 5400(mm) tới sàn
8000(mm), nếu tính từ sàn 8000(mm) trở lên thì két này được tính từ vách dọc
7150(mm) tới mạn trái.
 Các két nhiên liệu hằng ngày và két lắng được đặt bên mạn trái từ sườn 30
đến sườn 39 giữa vách dọc 4000(mm), vách dọc cách đ ường dọc tâm 7150(mm) v à
sàn buồng máy 8000(mm) l ên tới boong chính.
 Két dự trữ nhiên liệu nhẹ được đặt ở mạn phải từ sườn 30 đến sườn 39 giữa
vách dọc cách dọc tâm 7150, mạn phải v à sàn buồng máy 8000 lên tới boong chính.
 Két dầu bôi trơn được đặt ở mạn phải từ s ườn 10 đến sườn 17 giữa vách
dọc 4000 và sàn buồng máy 8000:
 Két lắng dầu bôi trơn của máy chính được đặt từ sườn 10 đến sườn 12, két
dự trữ dầu bôi trơn của máy chính được đặt từ sườn 12 đến sườn 14.
 Két dự trữ dầu bôi trơn cho cụm động cơ diesel máy phát được đặt từ sườn
14 đến sườn 16 và két lắng được bố trí từ sườn 16 đến sườn 17.
 Két nước thải sinh hoạt được đặt ở phía mạn trái từ s ườn 10 đến sườn 17
giữa vách dọc 4000 v à sàn buồng máy 8000.
 Các két dầu tràn và két dầu rò rỉ được đặt ở bên dưới đáy đôi từ sườn 22
đến sườn 40.
 Két dầu cặn cũng được đặt dưới đáy đôi từ sườn 16 đến sườn 21.
 Két xả dầu ống bao trục được đăt dưới hệ trục chân vịt d ưới đáy đôi từ
sườn 10 đến sườn 15.
2.3.3.4. Khoang đuôi
Để đảm bảo điều kiện dung tích két dằn t àu ở phía lái ta chọn khoang đuôi

từ vách đuôi đến sườn 10, chiều dài 9,8m (đo trên boong chính) dùng làm két dằn,
két nước ngọt, khoảng sườn a = 600mm.
2.3.4. Phần chia khoang theo chiều rộng t àu
 Phần mũi tàu:
+ Từ vách kín nước phía mũi tới trụ mũi bố trí 2 th ùng xích neo cho 2 neo
kéo dài 2 khoảng sườn về phía mũi tàu. Thùng xích neo phải đảm bảo kín nước và
được gia cường chắc chắn. Không gian c òn lại phía mũi để dằn t àu.
+ Từ vách mũi tới vách chống va phân l àm 2 két dằn và 1 khoang cách li.
Do đó có 2 vách ngăn kín nư ớc đều cách dọc tâm 2000(mm), từ s ườn 186 tới sườn
192.
+ Trong khoang mũi có bố trí vách chống va tr ùng vị trí dọc tâm tàu
 Phần thân ống: Hệ thống mạn kép, không có vách ngăn giữa dọc tâm t àu để
tăng thể tích chở hàng và kết cấu mạn phía trong có vai tr ò như những vách dọc.
 Phần đuôi tàu: Khu vực buồng máy được chia thành hai vách dọc cách dọc
tâm 4000(mm) về hai mạn từ sườn 10 đến sườn 40 được sử dụng làm các két chứa
nhiên liệu, nước thải và xưởng cơ khí, kho phụ tùng.
2.3.5. Phân chia khoang theo chi ều cao tàu
a) Phần mũi tàu
Trong khoang mũi có bố trí 2 vách chống va, vách 1 có độ cao 3.4(m) kể từ
đường cơ bản, vách 2 bố trí cách đ ường cơ bản 8.4(m) trùng với vị trí của đáy két
đỉnh mạn và đáy két đỉnh mạn.
Trong khoang dằn mũi ở hai bên két dằn cũng bố trí các vách chống va ở
cùng độ cao với các vách tr ên.
Theo 4.2.2[1]: Chi ều cao đáy đôi hay chi ều cao tiết diện sống chính không
nhỏ hơn B/16.
B = 20.8(m) là chiều rộng của tàu, d
0
= 20.8/16 = 1.3 m, ch ọn d
0
= 1.4 m

b) Phần thân ống
Đáy đôi nằm cách đường cơ bản 1.4(m).
Để nâng cao khả năng chở h àng, dễ vệ sinh khoang h àng, nâng cao trọng tâm
tàu, tăng độ bền dọc, độ bền cục bộ, chống xoắn t àu, tăng khả năng dằn tàu, tránh
xô dạt hàng hóa và dễ bốc xếp hàng em đã lựa chọn hệ thống kết cấu mạn kép v à có
két đỉnh mạn.
+ Chiều cao két đỉnh mạn:
Hình 2.1: Hệ thống kết cấu có két đỉnh mạn
+ l là khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy tr ên tới mặt xà boong ở đỉnh
sườn. Với những sườn ở sau khoảng 0.25L kể từ mũi th ì l = 9.8(m) và cũng là chiều
cao tại vị trí các sườn từ 0.25L tới 0.15L tính từ mũi t àu.
+ Như vậy e không được vượt quá 0.25l nghĩa là e ~ 0.25 x 9.8 ~ 2.45(m),
chọn e = 2 (m).
+ h là khoảng cách từ mút d ưới của l tới vị trí cao d + 0.038L’
d là chi ều cao mớn nước, d = 8.45(m)
L’ là chi ều dài thiết kế của tàu, L’ = 136.6(m)
Tính toán: h = 13.64(m)
Vậy: + Chiều cao của sống dọc mạn thấp nhất e
’
= e + d
0
= 2+1.4 = 3.4(m)
+ Chiều cao của két đỉnh mạn l’ = H – (l+d
0
)
Trong đó: - H = 11.2(m) là chi ều cao mạn khô
- l lúc này có két đỉnh mạn nên l = 7(m)
Tính toán ta được chiều cao của két đỉnh mạn l’ = 2.8(m)
c) Trong khu vực buồng máy
Đáy đôi có chiều cao 1,7(m) kéo d ài suốt buồng máy từ s ườn 10 đến sườn

40. Để có đủ diện tích đặt các trang thiết bị trong buồng máy đ ược phân thành 2
sàn: sàn 1 cách đường cơ bản 8m và sàn 2 cách đường cơ bản 5m kéo dài từ sườn
10 đến sườn 40.
Trong khoang đuôi ta bố trí một sàn cách đường cơ bản 9(m) để làm khoang
máy lái.
2.3.6. Bố trí chung phần th ượng tầng
Thượng tầng của tàu thiết kế gồm có 3 phần : th ượng tầng mũi, thượng tầng
lái và lầu. Trên cơ sở diện tích các khu vực sẵn có tr ên tàu với nguyên tắc đảm bảo
diện tích nơi làm việc, sinh hoạt đầy đủ, thuận tiện và hợp lí.
Theo bảng 2.2, bảng 2.3 quy định diện tích cho mỗi ng ười và buồng làm việc
trên tàu viễn dương
Bảng 2.2: Diện tích cho mỗi người [4. Bảng 3-8, tr.156]
Tên gọi
Trị số thấp
nhất
Trị số lớn
nhất
Trị số
bình thường
Thuyền trưởng(Chính trị viên)
7
20
9 ÷ 14
Máy trưởng(Sĩ quan 1)
6
15
8 ÷ 10
Nhân viên hàng hải, thợ máy (bậc cao)
8.5
16

9 ÷ 12
Nhân viên hàng hải, thợ máy (bậc cao)
6.5
11
7.5 ÷ 9
Nhân viên vô tuyến điện
9.5
13
9 ÷ 12
Nhân viên lĩnh cảng
6
11
7.5 ÷ 9
Thực tập sinh
3.5
5.5
3.5 ÷ 5
Bếp trưởng
6
10
8
Thủy thủ trưởng
7
9.5
7.5 ÷ 9
Thủy thủ, đốt lò, châm dầu
5.6
9.5
5.6 ÷ 7
Hành khách

6.5
14
10
Bảng 2.3: Diện tích buồng l àm việc [4. Bảng 3-8, tr.156]
Tên gọi
Trị số thấp
nhất
Trị số lớn
nhất
Trị số
bình thường
Buồng thuyền trưởng và chính trị viên
13
32.5
17 ÷ 22
Buồng máy trưởng
12.5
23.5
13 ÷ 18
Buồng sĩ quan 1
7.5
15.5
10 ÷ 15
Các buồng khác
5.2
16
7.5 ÷ 9
Và theo [4, tr. 162 ÷ 170] quy định về bố trí các buồng công cộng nh ư: Buồng
tắm rửa, vệ sinh, buồng bệnh nhân, buồng y tế, buồng giặt v à sấy quần áo, nhà bếp,
buồng ăn…và theo diện tích sẵn có của tàu thiết kế trên cơ sở đảm bảo rộng r ãi,

thoải mái và an toàn cho người và thủy thủ trên tàu, ta có thể bố trí phần thượng
tầng như sau:
2.3.6.1. Bố trí thượng tầng mũi
Theo điều 16.1.1[1]: Tàu phải có tượng tầng mũi trừ trường hợp mạn khô
được Đăng Kiểm thừa nhận l à đủ.
Thượng tầng mũi được bố trí từ sườn 186 về phía mũi, có chiều cao 2.7(m)
và dốc lên phía mũi.
Bên trong thượng tầng được bố trí buồng thủy lực, buồng s ơn và kho phục
vụ cho các hoạt động của t àu với các diện tích.
 Buồng thủy lực có diện tích gần bằng 17,4 m
2
.
 Buồng sơn có diện tích gần bằng 17,4 m
2
.
 Kho mũi là phần diện tích trống c òn lại ở vùng mũi tính từ sườn 192 và trừ
đi diện tích chiếm chỗ của 2 th ùng xích neo.
 Thùng xích neo đư ợc bố trí từ dưới lên và có diện tích chiếm chỗ của mỗi
thùng là 2000 x 2000, kéo dài trong 2 kho ảng sườn từ sườn 192 đến 194 và được bố
trí sát 2 bên của mặt cắt dọc tâm.
 Phía trên boong dâng đư ợc bố trí 2 tời neo ngay tr ước miệng hầm xích neo
phục vụ cho việc kéo neo v à vận hành hệ thống chằng buộc.
2.3.6.2. Bố trí thượng tầng lái
Thượng tầng lái là kết cấu kín, được bố trí từ sườn 40 trở về lái, che kín phần
buồng máy của tàu, chiều cao thượng tầng lái là 2,4 m. Vách hông của thượng tầng
lái là tấm mạn dâng cao v à vách sau thượng tầng là vách đuôi tàu - phần kéo dài lên
phía trên của vách đuôi tàu.
 Từ vách đuôi tới s ườn 4 là vị trí đặt các tời chằng buộc và cọc bích phục vụ
cho việc cập cảng và neo đậu của tàu.
 Từ sườn 4 tới sườn 14:

+ Bên mạn trái(nhìn từ lái) là buồng dự phòng với diện tích 6000 x 3050(mm).
+ Kéo dài tới sườn 15 bên mạn phải(nhìn từ lái) của tàu là khu vực nhà bếp
với diện tích 6890 x 3050(mm).
+ Bên cạnh nhà bếp là buồng chuẩn bị thức ăn v à rửa chén bát có diện tích
3620 x 3050(mm) có c ửa thông với nhà bếp kéo dài từ khoảng sườn 15 tới sườn 21.