THUYẾT MINH THIẾT KẾ MÔN HỌC THIẾT KẾ TÀU CẢNG DUNG QUẤT - KOBE

THUYẾT MINH THIẾT KẾ MÔN HỌC
THIẾT KẾ TÀU
ĐỀ TÀI :
Thiết kế tàu chở dầu thành phẩm chạy cấp không hạn chế, trọng tải 24500 tấn, vận tốc
v = 14,5 knot
TÊN SINH VIÊN : NGUYỄN ĐỨC Hùng
LỚP : ĐTA51- ĐC2

1
PHẦN 1: TUYẾN ĐƯỜNG VÀ TÀU MẪU
1.1.Tuyến đường :
Mỗi con tàu khi được thiết kế đều phải thoả mãn các yêu cầu thiết kế đã đưa ra,
ngoài ra nó còn phải đảm bảo hành hải an toàn và làm việc có hiệu quả trên tuyến đường
quy định. Tuyến đường cho biết đặc điểm khí tượng thuỷ văn, điều kiện sóng gió, độ sâu
luồng lạch. Đó là những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến tính hành hải của con tàu. Vì
những lí do trên người thiết kế phải lựa chọn phương án thiết kế phù hợp và tìm hiểu về
tuyến đường, cảng đi và cảng đến của tàu để lựa chọn kích thước tàu hợp lý và đạt được
hiệu quả thiết kế cao.
Đề tài thiết kế là tàu chở dầu thành phẩm, trọng tải 24500 tấn, vận tốc 14,5 hải
lý/giờ, hoạt động trên vùng biển không hạn chế.
Chọn tuyến đường từ cảng Dung Quất đến cảng KoBe (Nhật Bản)
1.1.1.Cảng đi : Cảng Dung Quất
Cảng nằm ở vĩ độ 15
o
23
’
Bắc và 108
o
47
’
độ Kinh Đông, trên địa bàn huyện Bình Sơn,

tỉnh Quảng Ngãi.
-Các thông số
Cảng rộng 1158 ha, gồm 458 ha mặt nước hữu ích, 421 ha mặt bằng và kho bãi
( thuộc địa phận khu công nghiệp phía đông ), sâu -19m. Được thiết kế có đê chắn sóng (
kết cấu thân đê : dài 1600m, cao 27m, rộng 15m ), kè chắn cát ở phía tây dài 1750m.
-Chức năng
Là cảng nước sâu đa chức năng lớn nhất Việt Nam, gồm khu cảng dầu khí, khu
cảng chuyên dụng, khu cảng tổng hợp ( gồm hàng container, hàng rời…), có thể tiếp
nhận tàu xuất sản phẩm dầu đến 50.000 DWT, tàu hàng 30.000DWT – 50.000 DWT.
-Quy mô và mặt bằng
Khu cảng dầu khí ( phục vụ cho nhà máy lọc dầu)
2 bến tàu xuất xăng và diesel, có trọng tải 20.000 DWT – 25.000 DWT (gđ1) và
đến 50.000 DWT
2 bến dự phòng
4 bến cho tàu xuất xăng, diesel, nhiên liệu phản lực, khí hóa lỏng và dầu FO có
trọng tải 3.000 – 5000 DWT (gđ1) và đến 30.000 DWT (gđ2)
Ngoài ra cảng còn có khu cảng tổng hợp và khu cảng chuyên dụng
2
1.1.2.Cảng đến : Cảng Kobe ( Nhật Bản)
Cảng nằm ở vĩ độ 34
o
40' Bắc và 135
o
12’ độ Kinh Đông. Kobe là cảng tự nhiên có
vị trí thuận lợi ở phía bắc vịnh Osaka và được che kín bởi hệ thống phức tạp các đê chắn
sóng (gồm 7 đê chắn sóng), Kobe là cửa ngõ quan trọng của Nhật Bản trong việc buôn
bán của Trung Quốc, Triều Tiên.
Cảng Kobe có 12 bến thuộc sự quản lý của Chính quyền thành phố và 4 bến tư nhân
thuộc các tập đoàn công nghiệp. Tổng chiều dài bến là 22,4km và có 135 khu neo tàu.
Vùng trung tâm bến cảng có khu bến Khikô, gồm 12 bến với tổng chiều dài 6655

mét, cho phép cùng một lúc có thể neo đậu được 35 tàu viễn dương. Đây chính là khu
trung tâm phục vụ hành khách trong nước và chuyển tải hành khách từ Mỹ sang Australia
khoảng 11500 người/năm, còn hàng hóa qua khu này chủ yếu là hàng bách hóa.
Khu Hyogo có 3 bến với tổng chiều dài 1089 m, độ sâu 7,2 m đến 9m, cùng một lúc
có thẻ tiếp nhận 17 tàu viễn dương
Khu Maya có 4 cầu tàu với 21 chỗ neo đậu. Độ ngập sâu bến từ 10 đến 12 m. Khu
này chủ yếu phục vụ cho các Liner Bắc Mỹ
Khu bến cảng Higachi chỉ có 4 bến sâu 5,5 đến 7 m tiếp nhận tàu Ro-Ro có tổng
diện tích 7,8 ha
Khu Đảo Cảng có 9 bến Container với tổng chiều dài 2650 m và 15 bến cho tàu
bách hóa thông thường với chiều dài 3000m, độ sâu từ 10 đến 12 m.
Khu đảo nhân tạo Rokko với diện tích 583 ha, khu bến này có độ sâu 12 m có thể
tiếp nhận 29 tàu viễn dương kể cả tàu Container và tàu Ro- Ro.
Cảng Kobe là một trong những cảng tổng hợp lớn nhất thế giới với khối lượng hàng hóa
thông qua cảng trong những năm gần đây vào khoảng 200 triệu tấn / năm.
1.1.3.Đặc điểm tuyến đường đi
Về vị trí:
Tuyến đường từ cảng Dung Quất đến cảng Kobe có hai con đường đi là: Dung Quất
– Hồng Kông –Nhật Bản. Đường dài khoảng 1848 (hải lí).
Điều kiện tự nhiên của Hồng Kông là chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa ,
thủy triều đều đặn, các dòng hải lưu rất ít ảnh hưởng đến sự đi lại của tàu, song do đi lên
phía bắc nên chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Ở
vùng biển này lượng mưa tập trung vào tháng sáu tháng bảy, lượng mưa trung bình là
1964mm . Tại vùng biển Đông ó thể xuất hiện bão đột ngột thường từ cấp 5 đến cấp 7.
Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau thường có sương mù nên tàu hành trình khó khăn .
3
Ở vùng biển này chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu nóng chảy từ bờ biển Châu á lên
phía bắc rồi theo bờ biển về châu Mỹ quay về xích đạo tạo thành vòng kín và dòng hải
lưu lạnh chảy ngược từ Bắc Mỹ về phía nam theo bờ biển Châu á . Do các dòng hải lưu
nên tốc độ của tàu cũng bị ảnh hưởng .

Vùng biển Nhật Bản thường có gió mùa đông bắc vào tháng 8 tháng 9 gây nên biển
động gió cấp 8 cấp 9. Bão ở đây thường xuất hiện từ quần đảo philippin, thời gian ảnh
hưởng của một trận bão khoảng 5 ngày. Hàng năm vào khoảng từ tháng 6 đến tháng 9
thường xuất hiện những cơn bão lớn từ 2 đến 4 lần, gây nguy hiểm cho tàu hoạt động trên
biển.
Qua Hồng Kông từ vùng Đông Hải phía trên đảo Đài Loan về mùa đông chịu ảnh
hưởng của áp thấp nhiệt đới của sóng nên tốc độ của tàu chậm lại, nếu đi xuôi dòng hải
lưu và xuôi gió thì tốc độ tăng lên khoảng 3 hải lý / giờ.
Ta chọn tầm xa bơi lội của tàu chính là khoảng cách từ cảng Dung Quất đến cảng KoBe
(Nhật Bản)
Khoảng cách từ cảng Dung Quất đến cảng KoBe: S =1848 (hải lý).
Ta có tầm xa bơi lội của tàu chính bằng khoảng cách giữa hai cảng
S = 1848 (hải lý).
Vận tốc thiết kế của tàu là v = 14,5 (hải lý/giờ).
Vậy ta có thời gian hành trình là:

S
t 5.4
24v
= =
(ngày)
4
1.2. Tàu mẫu :
Bảng tàu mẫu
STT Tên tàu WOLGASTERN OTTOMANA BIT OKLAND
1 Năm đóng
2000 2005 2006
2 Nguồn
Significant ships Significant ships Significant ships
3 IMO

9183817 9299214 9309227
4 L,m
155,0 158,7 167,0
5 B,m
27,0 27,4 26
6 T,m
8,8 10,0 9,7
7 D,m
12,0 14,6 12,8
8 ∆m, tấn
28710 33004 30955
9 v ,hl/h
15 15,5 16
10 N, kw
7860 8670 5850
11 DW, tấn
21820 27000 24950
12
w
W
d
D
m
η
=
∆
0,760 0,818 0,806
13
B
m

C
k LBT
ρ
∆
=
0,757 0,737 0,713
14 L/B
5,74 5,79 6,42
15 B/T
3,07 2,74 2,68
16 D/T
1,36 1,46 1,32
17
m
l

0,144 0,127 0,118
18
dd
h
,m
1,8 1,85 1,75
19
mk
b
,m
1,6 2,15 1,8
Phần 2: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU:
2.1. Xác định sơ bộ các kích thước
2.1.1 Xác định lượng chiếm nước sơ bộ

Từ phương trình xác định lượng chiếm nước:
5

W
msb
D
D
η
∆ =

Trong đó:
η
D
– hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải
DW – trọng tải của tàu
21820
27000
0,802
0,818
0,806
Dw
0,76
2495024500
Nội suy ta tìm được η
D
= 0,802
24500
30548
0,802
msb

⇒ ∆ = =
(tấn)
2.1.2. Xác định kích thước sơ bộ của tàu
2.1.2.1. Chiều dài tàu:
Chiều dài tàu có thể được xác định qua chiều dài tương đối của tàu qua công thức sau:
3
/.
ρ
msb
lL
∆=
Trong đó: l – chiều dài tương đối của tàu, là hàm của tốc độ tuyệt đối của tàu.
Đối với tàu dầu
2
2
1/3
14,5
6,6. 6,6. 5,07
2 14,5 2
s
s
v
L
l
v
 
 
= = = =
 ÷
 ÷

∇ + +
 
 

Trong đó :
14,5
s
v =
( hl/h), tốc độ của tàu
6
3
30548
5,07 157,9
1,025
L⇒ = =
(m)
2.1.2.2.Các hệ số béo
Xác định số Frude:
v
Fr
gL
=
Trong đó: v – tốc độ của tàu (m/s), v=14,5 knot=7,45 (m/s)
g – gia tốc trọng trường, g =9,81(m/s
2
)
L – chiều dài tàu, L= 157,9 m

7,45
0,182

9,81.157,9
Fr⇒ = =

Hệ số béo thể tích
C
B
= a – b.Fr =1,02-1,5.0,182=0,75
Đối với tàu dầu: a = 1,02 và b=1,5
Hệ số béo đường nước thiết kế:

1/2
W
0,98 0,06 0,85
B
C C= ± =

Hệ số béo sườn giữa:

0,926 0,085 0,004 0,99
M B
C C= + ± =
2.1.2.3.Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn
Ta có 
m
= k
ρ
C
B
LBT
Trong đó: k = 1,007 – hệ số tính đến ảnh hưởng của phần nhô

ρ = 1,025 (t/m
3
) - khối lượng riêng của nước.
30548
249,911
1,007.1,025.0,75.157,9
m
B
BT
k C L
ρ
∆
⇒ = = =
(m
2
) (1)
Chọn tỷ số B/T , D/T theo tàu mẫu, ta có :
b
T
=B/T = 2,9 (2)
h
T
=D/T = 1,32
Từ (1) và (2) ta được:
B=27 m
T=9,4 m
D=12,4 m
2.2.Nghiệm lại lượng chiếm nước của tàu lần 1 (theo phương trình sức nổi)
7
Lượng chiếm nước của tàu theo phương trình sức nổi:


m
= k
ρ
C
B
LBT = 1,007.1,025.0,75.157,9.27.9,4=31023 (tấn)
Đánh giá sai số:
31023 30548
.100% .100
30548
m msb
m
msb
∆ − ∆
−
∆∆ = =
∆
% = 1,55 (%)

m
≤ 5%, như vậy kích thước thỏa mãn phương trình sức nổi.
2. 3. Nghiệm lại khối lượng tàu theo các kích thước chủ yếu

m
= Σm
i
= 
0
+ DW

Trong đó: 
0
– là khối lượng tàu không
DW – trọng tải tàu.
2.3.1. Khối lượng tàu không 
0
Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lượng tàu không được chia ra thành ba thành phần khối
lượng sau:

0
= m
vt
+ m
tbh
+ m
m
+ m

, tấn
Trong đó: m
vt
– khối lượng thân tàu
m
tbh
– Khối lượng các trang thiết bị, hệ thống …
m
m
– khối lượng trang thiết bị năng lượng
m


– Khối lượng dự trữ lượng chiếm nước.
• Khối lượng thân tàu m
v
:
m
vt
= m
v
+m
tt
= 5640,91 + 282= 5922,91 tấn
Trong đó: m
v
– Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu.
m
tt
– Khối lượng phần thượng tầng.
Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu có thể được xác định theo công thức:
m
v
= k
1
L
k2
B
k3
D
k4
, tấn
Hệ số k tra bảng với tàu dầu, ta được: k

1
=0,0361 ; k
2
=1,6 ; k
3
=1,0 ; k
4
=0,22

1,6 1,0 0,22
0,0361.157,9 .27 .12,4 5640,91
v
m
⇒ = =
tấn
Khối lượng phần thượng tầng có thể được xác định sơ bộ dựa vào khối lượng phần
thân chính của vỏ tàu và loại tàu:
- Đối với tàu dầu: m
tt
= (5÷8)%m
v
=5%.5640,91=282 tấn
• Khối lượng các trang thiết bị và hệ thống m
tbh
:
8
m
tbh
= k
1

(L.B.D)
k2
, tấn
Trong đó,k
1
,k
2
tra theo bảng ta được: k
1
=10,820 ; k
2
=0,41
0,41
10,820.(157,9.27.12,4) 955,079
tbh
m
⇒ = =
tấn
• Khối lượng trang thiết bị năng lượng:
m
m
= k
1
.Ne
k2
=1,88.10295
0,6
=480 tấn

Trong đó: N

e
– công suất của tổ hợp thiết bị năng lượng, cv.
Chọn loại máy chính là động cơ diesel 4 kì có k
1
=1,88 ; k
2
=0,6
Công suất của tổ hợp thiết bị năng lượng:
Ne = (1,15 ÷1,25).N=1,15.8952=10295 cv
Công suất máy xác định sơ bộ theo các công thức gần đúng Hải Quân:
2/3 3
2/3 3
31023 .14,5
8952
348
m
v
N
C
∆
= = =
(cv)
Trong đó: 
m
– lượng chiếm nước của tàu (tấn)
V – tốc độ của tàu ( hl/h)
C – hệ số Hải Quân
Hệ số C được xác định theo tàu mẫu
2/3 3
2/3 3

0 0
0
31980 .15,8
348
8396.1,36
m
v
C
Ne
∆
= = =
• Dự trữ lượng chiếm nước:
m

= m

’
m
=0,01.31023=310,23tấn
trong đó: m’

= (0,01 ÷ 0,015) – khối lượng đơn vị dự trữ LCN.
2.3.2. Trọng tải tàu DW
• Khối lượng thuyền viên, lương thực, thực phẩm, nước uống:
m
14
= m
1401
+ m
1402

+ m
1403
=2,6+0,33+11=13,93 tấn
 m
1401
- khối lượng thuyền viên và hành lý: m
1401
= n
TV
.a=20.0,13=2,6 tấn
Trong đó: n
TV
– số thuyền viên , n
TV
= 20 người
a - khối lượng thuyền viên và hành lý ,a = 130 kg/người
 m
1402
: khối lượnglương thực, thực phẩm: m
1402
= n
TV
.b.t =20.0,003.5,4=0,33 tấn
Trong đó: b - dự trữ thực phẩm cho một thuyền viên trong một ngày đêm.
b =3 kg/người/ngày;
t - thời gian hành trình của tàu, t= 5,4 ngày
 m
1403
- khối lượng nước uống và nước sinh hoạt: m
1403

= n
TV
.c.t=20.0,1.5,4=11 tấn
9
Trong đó: c- dự trữ nước ngọt cho một người trong một ngày đêm,
c= 100 lít/người/ ngày
• Khối lượng nhiên liệu, dầu mỡ và nước cấp:
m
16
= m
1601
+ m
1602
+ m
1603
= k
nl
.m
1601
=1,09.150,1=163,609 tấn
Trong đó: k
nl
: hệ số nhiên liệu, k=1,09
m
1601
= k
M
t.m’
nl
.Ne=1,13.132.0,11.10295=150,1 tấn , khối lượng chất đốt

k
M
- hệ số dự trữ hàng hải để ý đến thời gian đỗ bến hành trình, gặp bão, dòng chảy và
rong rêu hà rỉ: k
m
= 1,13
t - thời gian hành trình; (giờ), t=5,4.24=132 giờ
Ne - công suất tổ hợp TBNL, Ne=10295 cv
m’
nl
- suất tiêu hao nhiên liệu.với động cơ Diesel m’
nl
=0,11 kg/kW.h
• Khối lượng hàng hoá
m
15
= DW- (m
14
+ m
16
)=24500-(13,93+163,609)=24322,461 tấn
Sau khi thu tính toán được tất cả các thành phần khối lượng, ta lập bảng tổng hợp các
khối lượng thành phần theo bảng
Bảng tổng hợp các khối lượng thành phần
S
TT
Khối lượng thành phần Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng thân tàu m
vt
tấn 5640,91

2 Khối lượng các thiết bị và hệ
thống
m
tbh
tấn 955,079
3 Khối lượng TBNL m
04
tấn 480
4 Khối lượng dự trữ LCN m
11
tấn 310,23
5
Khối lượng thuyền viên, dự trữ
LTTP và nước ngọt
m
14
tấn 13,93
6 Khối lượng hàng hóa m
15
tấn 24322,461
7 Khối lượng nhiên liệu dự trữ m
16
tấn 163,609
8 Tổng
Σm
i
tấn 31855,701
So sánh:
31855,701 31023
100% 100% 2,68

31023
i m
m
m
∑ − ∆
−
× = × =
∆
2.4. Kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành
10
2.4.1. Dung tích
Dung tích yêu cầu của khoang hàng:

3
. 1,14.24322,461 27727
yc p h
V m m
µ
= = =
Trong đó: µ
p
– thể tích riêng của dầu µ
p
=1,14
m
h
–khối lượng hàng chuyên chở, m
h
=24322,461 tấn
Dung tích thực tế của khoang hàng:

Đối với tàu chở dầu, dung tích thực tế của khoang hàng có thể được xác định theo công
thức sau:
V
tt
= C
BP
L
kh
.(B-2.b
mk
).(D-h
dd
), m
3
Trong đó: L
kh
– chiều dài vùng khoang hàng;
C
BP
– hệ số béo thể tích của vùng khoang hàng;
h
dd
– chiều cao đáy đôi;
b
mk
– chiều rộng mạn kép.
C
BP
– hệ số béo thể tích của vùng khoang hàng, được xác định theo công thức sau:
C

BP
= C
B
+0,15=0,75+0,15=0,9
Chiều dài vùng khoang hàng được xác định theo công thức:
L
kh
= L- L
m
-L
a
-L
F
Chiều dài khoang máy:L
m
=0,12L=0,12.157,9=18,94m
Chiều dài khoang mũi : L
f
=0,05L=0,05.157,9=7,89m
Chiều dài khoang đuôi : L
a
=0,045L= 0,045.157,9= 7,11m
Chiều dài khoang hàng: L
kh
=157,9 – 7,11 – 7,89 – 18,94 = 123,96 m
Chiều cao đáy đôi, chiều rộng mạn kép lấy theo tàu mẫu : h
dd
=1,8m ; b
mk
=1,8m

Suy ra V
tt
=0,9.123,96.(27-2.1,8).(12,2-1,8)=27818 m
3
V
tt
>V
yc
, vậy tàu đủ dung tích chở hàng.
2.4.2. Ổn định:
Theo điều Burgess có chiều cao tâm nghiêng ban đầu: (STDT tập 1/T111)
h
0min
=
31855,701
0,0988 0,0988 1,4
157,9L
∆
= =
(m)
Mặt khác chiều cao tâm nghiêng ban đầu của tàu thiết kế là:
h
0
= r + Z
C
- Z
G
= 6,533+4,99-7,28=4,243(m)
11
Trong đó:

Z
G
= k
g
.D = 0,56.13=7,28 (m)
0,85
9,4 4,99
0,85 0,75
WP
B
WP B
C
Z T
C C
= = =
+ +
(m)
r =
2
2 2 2 2
0,85 27
6,533
11,4 11,4.0,75 9,4
WP
B
C
B B
a
T C T
= = =

(m)
Nhận thấy h
o
≥ h
omin
: ổn định ban đầu của tàu được đảm bảo
2.4.3 Tính chu kì lắc:
Được xác định bằng công thức sau :
T
θ
=
0
. 0,81.27
10,62
4,243
C B
h
= =
(s)
Nhận thấy 7 ≤ T
θ
≤ 12 (s). vậy chu kỳ lắc ngang của tàu được đảm bảo.
Kết luận: Tàu thiết kế có các thông số:
L = 157,9 m C
B
=0,75 L/B = 5,85
B = 27 m C
W
= 0,85 B/T = 2,9
D = 12,4 m C

M
= 0,99 D/T =1,39
T = 9,4 m

m
=
31855,701tấn

0
= 7355,701 tấn
C
P
= 0,758 L/D =12,15
DW = 24500 tấn
12
PHẦN 3: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH
3.1.Lựa chọn phương pháp xây dựng tuyến hình
Mục đích của việc thiết kế hình dáng tàu là tìm được tuyến hình tối ưu là tuyến hình
thoả mãn các yêu cầu như: vùng hoạt động, mục đích sử dụng, tối ưu về mặt sức cản,
phối hợp tốt với hoạt động của thiết bị đẩy, cho khả năng vận hành tốt trên sóng và đảm
bảo công nghệ nơi đóng tàu.
Ngày nay có nhiều phương pháp xây dựng tuyến hình, mỗi phương pháp có một ưu
nhược điểm riêng. Ở đây ta dùng phương pháp thiết kế mới để xây dựng tuyến hình tàu.
Phương pháp sử dụng là phương pháp I.A.Iacovlev. Cụ thể gồm các bước sau:
3.1.1 Lựa chọn dạng sống mũi, sống đuôi, dạng sườn.
- Hình dáng mũi tàu: Dạng mũi của tàu có ảnh hưởng lớn đến sức cản của tàu. Do tàu
có trọng tải DW = 24500T, chạy với tốc độ v = 14,5knots nên ta chọn mũi có dạng
mũi quả lê để giảm sức cản song cho tàu.
 Chiều dài mũi quả lê:
l

ql
= 0,102 – 0,4Fr ± 0,006 = 0,03
Fr = 0,182, Lấy ở phần sức cản
Vậy ta có chiều dài mũi quả lê là: L
ql
= L.l
ql
= 4,6 m
 Chiều rộng mũi quả lê:
b
ql
= 0,145 ± 0,025 = 0,12
Vậy ta có B
ql
= 3,1 m
 Góc nâng mép dưới mũi quả lê.
α
ql
= 34 – 105Fr = 14,89độ
 Thể tích mũi quả lê.
V
ql
= 0,02V = 556,36m
3
Hình dáng mũi quả lê được vẽ như sau:
13
Hình 3.1. Hình dáng mũi quả lê
- Hình dáng đuôi : Để làm đều dòng chảy và giảm sức cản ta chọn đuôi có dạng xì gà.
- Dạng sườn:
+Vùng mũi : Sườn dạng chữ U vừa .

+ Vùng giữa tàu : Sườn dạng chữ U.
+ Vùng đuôi tàu : Sườn dạng chữ U vừa.
3.1.1.Xác định các đặc trưng hình dáng của tàu
- Hoành độ tâm nổi X
B

0,65
0,02. sin . 0,5 0,058( )
2 0,15
B
B
C
X L m
π
 
−
 
= ± =
 
 ÷
 
 
Trong đó: - L: chiều dài tàu, L=157,9m
-C
B
: hệ số béo thể tích, C
B
=0,75

- Hoành độ tâm đường nước thiết kế x

f
2
(1,75 3,5 ) 1 3,152( )
100
f W W W
L
x C C C m= − + + − = −
Trong đó: C
W
: hệ số béo sườn giữa, C
W
=0,85
14
-Lựa chọn dạng mũi, dạng đuôi tàu
Đối với tàu chở dầu, ta chọn mũi quả lê và đuôi xì gà
-Đường cong diện tích đường sườn
Với tàu dầu có hệ số béo C
B
=0,75, tra bảng ta có chiều dài các đoạn thon mũi, thon đuôi
và thân ống như sau
L
E
=28%.L=28%.157,9=44,22(m)
L
R
=39%.L=39%.157,9=61,58 (m)
L
P
=33%.L=33%.157,9=52,1 (m)
Đặt các đoạn L

E
, L
P
, L
R
lên cạnh dài hình chữ nhật. Dựng ở các cạnh bên các đoạn
Ω
đ
= (2C
Pr
– 1) ω
x
và Ω
m
= (2C
Pe
– 1) ω
x
với C
Pr
và C
Pe
là hệ số béo dọc của phần thon
đuôi và thon mũi.
Trong đó:
Pr
( 1)
2
0,662
PA r

r
L
C L
C
L
− +
= =
( 1)
2
0,607
PE e
Pe
e
L
C L
C
L
− +
= =
Với
( )
2
100
1 0,736
14 8 28
B
PA P
P P
x
C C

L C C
 
 
= − =
+ +
 
 

( )
2
100
1 0,780
14 8 28
B
PE P
P P
x
C C
L C C
 
 
= + =
+ +
 
 
w
x
: diện tích sườn lớn nhất, w
x
=C

M
B.T=0,99.27.9,4=259,281 (m
2
)
Vậy ta có:
Ω
đ
= (2C
Pr
– 1) ω
x
= (2.0,662-1).259,281 = 84,01(m
2
)
15
Ω
m
= (2C
Pe
– 1) ω
x
= (2.0,607-1).259,281 = 55,49 (m
2
)
Sau đó ta tiến hành cân bằng diện tích theo phương pháp gần đúng ta có đường cong diện
tích đường sườn
16
17
61580 52100 44220
84.01

55.49
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20
Hình 3.1. Đường cong diện tích đường sườn
Từ kết quả xây dựng đường cong diện tích đường sườn ta có diện tích sơ bộ các sườn lý
thuyết như sau:
Sườn Ωi(m
2
) ki kiΩi i ikiΩi
0 18,57 0,5 9,29 -10 -92,9
1 63.54 1 63,54 -9 -571,86
2 112.08 2 224,16 -8 -1793,28
3 168.19 2 336,38 -7 -23545.66
4 204.72 2 409,44 -6 -2456,64
5 231.43 2 462,86 -5 -2314,3
6 250.05 2 500,1 -4 -2000,4
7 257.74 2 515,48 -3 -1546,44
8 259.28 2 518,56 -2 -1037,12
9 259.28 2 518,56 -1 -518,56
10 259.28 2 518,56 0 0
11
259.28
2 518,56 1 518,56
12
259.28
2 518,56 2 1037,12
13
259.28
2 518,56 3 1546,44

14
259.28
2 518,56 4 2074,24
15 250.43 2 500,86 5 2504,3
16 221.98 2 443,96 6 2663,76
17 138.06 2 276,12 7 1932,84
18
18 85.64 2 171,28 8 1370,24
19 73.63 2 147,26 9 1325,34
20 0 1 0 10 0
Tổng 7690,65 186,52
Khối lượng của tàu nghiệm lại theo đường cong diện tích sườn là:
1
1,025. / 2
m i i
L k
∆ = ∆ Ω
∑
= 31117,8 t
Sai số trong quá trình dựng là:
1
100%
m m
m
m
∆ − ∆
∆∆ =
∆
= 2,31 %
Với Δ

m
= 31117,8 (t) – Khối lượng tàu tính trong phần 2
Vậy đường sườn được lập thỏa mãn về điều kiện khối lượng.
Nghiệm lại hệ số béo thể tích C
B
:
1
1
. . .
m
B
C
L B T
ρ
∆
=
= 0,757
Sai số của hệ số béo thể tích là:
1
100%
B B
B
B
C C
C
C
−
∆ =
= 0,93%
Vậy hệ số béo thể tích thỏa mãn.

Nghiệm lại đường cong diện tích sườn theo điều kiện đảm bảo tọa độ trọng tâm.
1
/ 2.
i i
B
i i
ik
X L
k
Ω
= ∆
Ω
∑
∑
= 0,059 m
Sai số hoành độ tâm nổi là:
1
100%
B B
B
B
X X
X
X
−
∆ =
= 1,72%
Vậy đường cong diện tích sườn xây dựng thảo mãn hoành độ tâm nổi.
-Đường cong đường nước thiết kế
Diện tích ĐNTK được tính theo công thức:

S = C
WP
LB = 3623,8 m
2
Xây dựng hình chữ nhật có một cạnh là chiều dài L và cạnh còn lại là B/2. Đặt các đoạn
L
E
, L
P
và L
R
lên cạnh đáy rồi dựng các đường vuông góc. Trên cạnh đáy đặt các đoạn
OA = B(C
WPr
– 0,5) và O
1
A
1
= B(C
WPe
– 0,5)
Với C
WPr
= C
WP
+ 0,125
1
WP
C− =
0,85+0,125.

1 0,85− =
0,898
19
C
WPe
= C
WP
- 0,125
1
WP
C− =
0,85-0,125.
1 0,85− =
0,802
Suy ra OA = B.(C
WPr
– 0,5)=27.(0,898-0,5)=10,746(m)
O
1
A
1
= B.(C
WPe
– 0,5)=27.(0,802-0,5)=8,154(m)
Hình 3.2.Đường cong đường nước thiết kế
Từ kết quả của việc xây dựng đường nước thiết kế, ta có bảng tung độ đường nước thiết
kế như sau:
Sườn y
i
(mm) k

i
k
i
y
i
i ik
i
y
i
0 4578 0,5 2379 -10 -23790
1 8315 2 16630 -9 -149670
2 10656 2 21312 -8 -170496
3 12182 2 24364 -7 -170548
4 13051 2 26102 -6 -156612
5 13372 2 26744 -5 -133720
6 13491 2 26982 -4 -107928
7 13499 2 26998 -3 -80994
8 13500 2 27000 -2 -54000
9 13500 2 27000 -1 -27000
10 13500 2 27000 0 0
11 13500 2 27000 1 27000
12 13500 2 27000 2 54000
13 13500 2 27000 3 81000
14 13500 2 27000 4 108000
15 13452 2 26904 5 134520
16 12626 2 25252 6 151512
17 10809 2 21618 7 151326
18 8039 2 16078 8 128624
20
61580

52100
44220
10746
8154
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
19 4357 2 8714 9 78426
20 0 1 0 10 0
Tổng 459179 -185300
Diện tích ĐN được tính theo công thức sau:
1
2
2
i i
L
S k y
∆
=
∑
= 3625,2m
2
Sai số tính toán diện tích ĐN là:
1
100%
S S
S
S
−
∆ =
= 0,04%
Hoành độ tâm diện tích ĐN được tính theo công thức sau:

1
i i
f
i i
ik y
X L
k y
= ∆
∑
∑
= -3,18 m
Sai số hoành độ tâm diện tích ĐN là:
1
100%
f f
f
f
X X
X
X
−
∆ =
= 1,07%
Kết luận: Vậy ĐNTK dưng đã thỏa mãn.
- Xác định tung độ đường nước trung bình
Tung độ đường nước trung bình được xác định theo biểu thức:
y
TBi
=
2.

i
T
ω
(m)
Trong đó: ω
i
(m
2
) : Diện tích sườn thứ i
T
i
(m) : Chiều chìm tàu tại đường nước thiết kế
Từ kết quả tính toán ta có bảng trị số tung độ đường nước trung bình tại ĐNTK
với T = 9,4 m
Sườn Ω y
TBi
Sườn ω y
TBi
0 18.57 0.9572 11
259.28
13.365
1 63.54 3.2753 12
259.28
13.365
2 112.08 5.7773 13
259.28
13.365
3 168.19 8.6696 14
259.28
13.365

4 204.72 10.553 15 250.43 12.909
5 231.43 11.929 16 221.98 11.442
6 250.05 12.889 17 138.06 7.1165
7 257.74 13.286 18 85.64 4.4144
8 259.28 13.365 19 73.63 3.7954
9 259.28 13.365 20 0 0
21
10 259.28 13.365
- Xây dựng các đường sườn lý thuyết
Sau khi có đường cong diện tích sườn và đường nước thiết kế ta xây dựng gần đúng
hình dáng của tất cả các sườn bằng phương pháp I.A. Ia-kov-lev. Để thực hiện công việc
đó, tại mỗi sườn ta đặt các giá trị.
- Chiều chìm T
- Tung độ đường nước thiết kế y
KWLi

- Tung độ nước trung bình Y
TBi
=
T
i
2
ϖ
Sườn 0
Sườn 1
22
ĐN y
i
k
i

y
i
k
i
0 - - -
2000 - - -
4000 - - -
6000 - - -
8000 - - -
ĐNTK 0 1 0
A
0
= T. yiki =0(m 
2
)
ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 0 1 0
2000 1877 2 3754
4000 1393 2 2786
6000 1073 2 2146
8000 4020 2 8040
ĐNTK 8315 1 8315
A

1
= T. yiki =50,082(m 
2
)
Sườn 2
Sườn 3
Sườn 4
23
ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 1233 1 1233
2000 4377 2 8754
4000 4559 2 9118
6000 5140 2 10280
8000 7644 2 15288
ĐNTK 10656 1 10656
A
2
= T. yiki =110,658(m 
2
)
ĐN y
i
k

i
y
i
k
i
0 3652 1 3652
2000 6905 2 13810
4000 7650 2 15300
6000 8488 2 16976
8000 10335 2 20670
ĐNTK 12182 1 12182
A
3
= T. yiki =165,180(m 
2
)
ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 6066 1 6066
2000 9301 2 18602
4000 10122 2 20244
6000 10990 2 21980
8000 12211 2 24422
ĐNTK 13051 1 13051

A
4
= T. yiki =208,730(m 
2
)
Sườn 5
Sườn 6
Sườn 7
Sườn 8-14
24
ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 8359 1 8359
2000 11173 2 22346
4000 11963 2 23926
6000 12564 2 25128
8000 13114 2 26228
ĐNTK 13394 1 13394
A
5
= T. yiki =238,762(m 
2
)
ĐN y

i
k
i
y
i
k
i
0 10076 1 10076
2000 12404 2 24808
4000 12890 2 25780
6000 13252 2 26504
8000 13466 2 26932
ĐNTK 13500 1 13500
A
6
= T. yiki =255,192(m 
2
)
ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 11754 1 11754
2000 13499 2 26998
4000 13500 2 27000
6000 13500 2 27000

8000 13500 2 27000
ĐNTK 13500 1 13500
A
7
= T. yiki =266,492(m 
2
)
Sườn 15
Sườn 16
Sườn 17
25
ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 11812 1 11812
2000 13500 2 27000
4000 13500 2 27000
6000 13500 2 27000
8000 13500 2 27000
ĐNTK 13500 1 13500
A
8-14
= T. yiki =266,610(m 
2
)

ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 9125 1 9125
2000 12111 2 24222
4000 12789 2 25578
6000 13064 2 26128
8000 13290 2 26580
ĐNTK 13452 1 13452
A
15
= T. yiki =250,162(m 
2
)
ĐN y
i
k
i
y
i
k
i
0 6964 1 6964
2000 10472 2 20944
4000 11480 2 22960

6000 11935 2 23870
8000 12229 2 24458
ĐNTK 12626 1 12626
A
16
= T. yiki =223,644(m 
2
)