Đồ án kết cấu tàu chỡ gỗ

THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
I-THÔNG SỐ TÀU CHỞ GỖ :
Chiều dài thiết kế : L
TK
= 96,26 m
Chiều rộng thiết kế : B
TK
= 15,53 m
Chiều cao mạn : D = 8,63 m
Chiều cao mớn nước : d = 6,39 m
Hệ số béo thể tích : Cb = 0,7
Vận tốc : V = 12,5 hl/h
Công suất máy : EHP = 3500 HP
Cấp tầu : Không hạn chế
II- LỰA CHỌN HÌNH THỨC VÀ TÍNH TOÁN KẾT CẤU :
1. phạm áp dụng :Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép ( Phần 2A : Kết cấu thân
tàu và trang thiết bị tàu dài từ 90 m trở lên )
2. Vật liệu đóng tàu :Dùng thép các bon có độ bền bình thường và có giới hạn chảy là 235
N/mm
2

3. Tàu mẫu - Hình thức chở hàng :Sử dụng mẫu tàu chuyên chở gỗ với hình thức xếp gỗ
dưới khoang hàng sau đó đậy nắp miệng hầm hàng rồi xếp các bó gỗ lên sàn nắp miệng
hầm hàng.
4. Lựa chọn hình thức kết cấu :
4.1 Khu vực bố trí các khoang hàng:
4.1.1 Dàn đáy : Thiết kế kết cấu đáy đôi theo hệ thống dọc
4.1.2 Dàn mạn : Thiết kế kết cấu mạn đơn kết cấu theo hệ thống ngang
4.1.3 Dàn boong : Thiết kế kết cấu theo hệ thống kết cấu dọc (tàu chỉ có một boong)
4.2 Khu vực mũi và đuôi : Khu vực mũi và đuôi kết cấu theo hệ thống ngang , đáy

đơn , mạn đơn
5. Khoảng sườn :
Khoảng sườn được tính theo công thức chuẩn : (Theo điều 5.2.1-1 )
S = 2L + 450 = 2.96,26 + 450 = 642,52 (mm)
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 1
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
L : Chiều dài tàu (m)
Chọn :
Tại khu vực mũi và lái lấy khoảng sườn S = 600 (mm)
Khoảng cách giữa các cơ cấu dọc (Theo điều 4.4.2-1)
2L + 550 = 2.96,26 + 550 = 742,52 mm
Chọn : Tại khu vực các khoang hàng và khoang máy khoảng sườn S = 650 (mm)
6. Phân khoang :
• Phân khoang theo chiều dài tàu :
_ Từ trụ lái đến sườn số 9 : khoang lái (5,4m)
_ Từ sườn số 9 đến sườn số 29 : khoang máy (13m)
_ Từ sườn số 29 đến sườn số 65 : khoang hàng 1(23,4m)
_ Từ sườn số 65 đến sườn số 101 : khoang hàng 2(23,4 m)
_Từ sườn số101đến sườn số 137: khoang hàng 3(23,4m)
_Từ sườn số 137 đến trụ mũi khoang mũi (7,66 m )
Vậy:
Đối với tàu dài L = 96,26 m, theo quy phạm phải có tối thiểu 5vách ngang kín nước.
Khoang Từ sườn Đến sườn Chiều dài (m)
Khoang lái Trụ lái 9 5.4
Khoang máy 9 29 13
Khoang hàng 1 29 65 23,4
Khoang hàng 2 65 101 23,4
Khoang hàng 3 101 137 23,4
Khoang mũi 137 Trụ mũi 7,66

GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 2
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
7.Hình thức kết cấu của tàu :
Đáy tàu được kết cấu theo hệ thống dọc, trong đó :
• Khoảng cách giữa các đà ngang hở :
Từ trụ lái đến sườn số 9 : 1800 mm
Từ sườn số 9 đến sườn số 137: 1950 mm
Từ sườn số 137đến trụ mũi : 1800 mm
PHẦN II.TÍNH TOÁN KẾT CẤU
I.DÀN ĐÁY:
• Chiều cao đáy đôi- Chiều cao tiết diện sống chính :
Dàn đáy kết cấu cấu theo hệ thống dọc, đáy đôi có chiều cao không nhỏ hơn giá trị
B/16 = 15,53/16 =0,97(m) ta chọn 1,2 (m) (Theo điều 4.2.2 )
Vậy : T
m
= 1,2 m, hệ thống đáy đôi kéo dài tối đa từ vách khoang mũi đến vách khoang
lái.
1.Dàn đáy vùng buồng máy :
1.1.Bố trí chung :
Dàn đáy buồng máy được kết cấu theo hệ thống ngang, các đà ngang được đặt tại mỗi
mặt sườn.
Mỗi bên đặt hai sống phụ cách nhau : 2,4 m
Khoảng cách giữa các sườn : 650 mm
Chiều dài khoang : 13 m
Chiều cao đáy đôi : 1,2 m
1.2.Tôn bao đáy :
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 3
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY

1.2.1 .Tôn đáy trên : Chiều dầy tôn đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính toán theo
các công thức sau đây : ( Theo điều 4.5.1-1)
mm mm
Trong đó :
d
0
: Chiều cao tiết diện sống chính
S : khoảng cách giữa các dầm dọc đáy 0,6m
h : Quy định như ở 4.4.3-2 : h = D- H = 8,63- 1,2= 7,43m
C :Với = 1,19 chọn b
0
hoặc αb
1
do 0,8 < 1,2 với l
H
là chiều dài khoang bằng 13
m
Tra bảng 2A/4.4 được :b
0
= 1,6
Vậy : C = b
0
= 1,6
C
’
: Hệ số tính toán theo công thức sau đây phụ thuộc vào
0,43 +2,5 nếu 1≤ < 3,5
4,0 nếu 3,5 ≤
Với = 1,083 lấy C
’

= 2,96
→ =7,76 mm . Chọn chiều dày tôn đáy trên : 8mm
Vì khoang hàng không được lát gỗ lên chiều dày tôn đáy trên được tăng 2 mm , vậy
lấy chiều dầy tôn đáy trên 10 mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 4
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
1.2.2 .Tôn giữa đáy : ( Theo điều 14.2 )
Trên suốt chiều dài tàu chiều dày tôn giữa đáy bằng chiều dày tôn đáy cộng thêm ít nhất
2mm . Vậy chiều dầy tôn giữa đáy là 12 mm
Trên suốt chiều dài tàu chiều rộng của dải tô giữa đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo
công thức sau :
b = 2L + 1000 = 1192,52 mm , chọn b = 1200mm
1.2.3 . Bố trí sống chính , sống phụ : Khoảng cách từ sống chính đến sống phụ trong
cùng và giữa các sống phụ không lớn hơn 4,6 m , chọn 2,4 m . Vậy trong khoảng 1/2 B có
2 sống phụ (Theo điều 4.2.1-5)
1.2.4 . Chiều cao đáy đôi :
Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn giá trị B/16 = 15,53/16 =0,97(m) chọn 1,2 (m)
(Theo điều 4.2.2 )
1.2.5 . Chiều dày tấm sống chính và tấm sống phụ : Chiều dày tấm sống chính và
tấm sống phụ phải không nhỏ hơn trị số tính toán theo yêu cầu (1) và (2) sau đây lấy trị số
nào lớn hơn : (Theo điều 4.2.3 )
Chiều dày tấm sống được tính theo hai công thức :
Công thức (1) : (mm)
Trong đó :
S : Khoảng cách giữa các tâm của hai vùng kề cận với sống chính hoặc từ sống phụ đang
xét đến các sống phụ kề cận hoặc đến đường đỉnh của mã hông (m)
d
0
: Chiều cao tiết diện sống chính hoặc sống phụ tại điểm đang xét (m)

d
1
: Chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét (m)
l
H
: Chiều dài khoang (m)
x : Khoảng cách theo chiều dọc từ trung điểm của l
H
mỗi khoang đến điểm đang xét (m)
tuy nhiên nếu x < 0,2l
H
thì x = 0,2l
H
, nếu x > 0,45l
H
thì x=0,45l
H

y : Khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến sống dọc (m)
C
1
= Hệ số cho theo công thức :
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 5
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
C
1
=
Nếu B/l
H

> 1,4 thì lấy B/l
H
= 1,4 , nếu B/l
H
< 0,4 thì lấy B/l
H
= 0,4.
Sống chính : Sống phụ
S = 2,4 m S = 2,4 m
d
0
= 1,2 m d
0
= 1,2 m
d
1
= 0 m d
1
= 0,4 m
l
H
= 13 m l
H
= 13m
x = 5,85 m x = 5,85m
y = 0 y = 2,4m
C
1
= 0,016 C
1

= 0,016
T
sc=
6,5 mm T
sp
= 8,43 mm
Công thức (2) : C
’
1
d
0
+ 2,5 (mm)
Trong đó :
d
0
: Chiều cao tiết diện sống tại điểm đang xét (m) . Tuy nhiên nếu có các nẹp nằm đặt
theo chiều cao tiết diện sống thì d
0
là khoảng cách từ nẹp nằm đến tôn bao đáy hoặc tôn
đáy trên hoặc là khoảng cách giữa các nẹp nằm (m)
C
’
1
: Hệ số tra theo bảng 2A/4.1 phụ thuộc tỉ số S
1
/d
0
S
1
: Khoảng cách giữa các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính hoặc sống phụ (m) , chọn S

1
=
0,6 m ⇒ S
1
/d
0
= 0,5 tra bảng ta có :
Sống chính C
’
1
= 6,3
Sống phụ C
’
1
= 5,1
Vậy chiều dầy :
Sống chính: t
sc
= 6,3.1,2. + 2,5 = 10,06 mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 6
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
Sống phụ : t
sp
= 5,1 .1,2 + 2,5 = 8,62mm
So sánh kết quả của công thức (1) và (2) chọn chiều dầy tấm sống chính là 12mm và tấm
sống phụ 10mm
1.2.6 . Đà ngang đặc : Khoảng cách các đà ngang đặc bố trí không quá 3,5 m chọn
1,95 m(chọn theo khoảng cách các sườn khỏe - cách 3 khoảng sườn khoang) (Theo điều
4.3.1-1 )

1.2.6 .1 Chiều dày đà ngang đặc: không nhỏ hơn giá trị tính theo 2 công thức sau
lấy giá trị nào lớn hơn ( Theo điều 4.3.2 )
Công thức (1) (mm)
Trong đó :
B
’
: Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo ở mặt tôn đáy trên ở đoạn giữa tầu
15,53 (m)
B
’’
: Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo tại vị trí của đà ngang đặc 15,096 (m)
S : Khỏang cách giữa các đà ngang đặc 1,95 (m)
y : Khoảng cách theo phương ngang từ đường tâm tàu đến điểm đang xét 7,765 (m)
d
0
: Chiều cao tiết diện đà ngang tại điểm đang xét 1,2 (m)
d
1
: Chiều cao lỗ khoét tại điểm đang xét 0,4 (m)
C
2
= 0,024 hệ số lấy theo bảng 2A/4.2 phụ thuộc vào B/l
H

→ =3,12
mm
Công thức (2) mm
Trong đó : t
1
: chiều dày tính theo công thức (1)

d
0
: chiều cao tiết diện định nghĩa ở (1)
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 7
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
C
’
2
: Hệ số cho theo bảng tùy thuộc vào tỷ số giữa khoảng cách nẹp S
1
(m) chia cho d
0
,
lấy S
1
= 0,6 m ta có S
1
/d
0
= 0,5 , tra bảng C
2
’
= 25
Chọn hình thức kết cấu đà ngang có những lỗ khoét không có gia cường bồi thừơng nên H
được tính theo công thức :
= 1,167
φ : là đường kính của lỗ khoét lớn (m) chọn φ = 0,4 m
→ Công thức (2) = 9,68mm
So sánh các kết quả chọn chiều dầy các đà ngang 10 mm

1.2.6.2 Nẹp đứng :
Vì đáy kết cấu theo hệ thống dọc nên các nẹp đứng được đặt tại mỗi vị trí dầm dọc
cách nhau 0,6m
Chiều cao tiết diện không nhỏ hơn 0,08d
0
= 0,08.1,2 = 0,096m
Trong đó d
0
là chiều cao tiết diện đà ngang.
1.3.Kết cấu bệ máy :
Tại bệ máy các đà ngang đặc bởi thép chứ T( 150X14 /400X14)được đặt tại mỗi mặt sườn.
Khoảng cách giữa các đà ngang đặc là 650 mm
Thông số máy chính :
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 8
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
M odel BHP rpm B(m) H(m)
4L35MC-VBS 3520 210 1,98 5,025
Kết cấu bệ máy : theo quy phạm Nhật
• Chiều dày bản mép bệ máy được xác định :
t = t
0
+ =19,0025 mm
Trong đó :
t
0
= = 18,996 mm
BHP = 3520 – công suất máy
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 9

THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
S = 0,65 m – khoảng sườn
C = 200- , chọn C= 100 khi hệ số khi BHP > 2000 ML
N = 6 – số xi lanh
Vậy chọn chiều dày bản mép là 20mm
• Chiều dày bản thành bệ máy :
t
1
= 0,65t = 12,6 mm
Trong đó :
h = 1,2m – chiều cao thành đứng bệ máy
Vậy chọn chiều dày bản thành là 14mm
• Cột trong khoang:
Diện tích tiết diện cột chống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :
( theo điều 9.2.1)
A =

= 15,96 cm
2
Trong đó :
l = 7,29 m – khoảng cách từ tôn đáy trên đến cạnh dưới của xà ngang boong khỏe.
k
0
– bán kính tối thiểu của cột chống. Được tính theo công thức :
k
0
= = 190,34
w– tải trọng boong mà cột phải đỡ. Được tính theo công thức : ( theo điều 9.2.2)
w = kw
0

+ Shb = 15,015 kN/m
2
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 10
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
Trong đó :
S = 2,6 m – khoảng cách giữa các trung điểm của 2 nhịp kề nhau của sống boong đỡ bởi
cột chống hoặc nẹp vách hoặc sống vách.
b = 1,95 m – khoảng cách trung bình giữa trung điểm của 2 nhịp kề nhau của xà boong mà
cột chống hay sườn phải đỡ .
h = a(bf – y) = 3,5 kN/m
2
– tải trọng boong mà cột chống phải đỡ. ( quy định ở 8.2)
Trong đó:
a,b : được cho tại bảng 2A/8.1
w
0
= 0 – tải trọng boong mà chiếc cột nội boong phải đỡ. ( tàu chỉ có một boong)
k – được tính theo công thức sau : k = + 1 = 1
Trong đó :
a
i
= 0 – khoảng cách nằm ngang từ cột đến cột nội boong . ( tàu chỉ có một boong)
l
j
= 5,2 m – khoảng cách từ cột đến cột.
• Chiều dày của cột chống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :
t = 0,022d
p
+ 4,6 = 11,2 mm (theo điều 9.2.3)

Trong đó : d
p
= 300 mm – đường kính ngoài của cột chống.
Đường kính trong của cột chống được tính theo công thức : d
t
= d
p
– 2t =250 mm
Diện tích cột chống : F = (D
2
– d
2
) = 215,8 cm
2
2.Dàn đáy khoang hàng :
2.1.Bố trí chung :
-Vùng đáy khoang hàng được kết cấu theo hệ thống dọc, đáy đôi có chiều cao 1,2 m , hệ
thống đáy đôi kéo dài tối đa ở khoang mũi và khoang lái.
-Sống chính đáy kéo dài hết khoang lái và một phần khoang máy.
-Mỗi bên có hai sống phụ, được bố trí cách nhau 2,4 m
-Cả sống chính và sống phụ được gia cường chống vặn bằng các mã nằm ngang liên kết
tấm sống với tôn đáy và các dầm dọc đáy. Khoảng cách giữa các mã chống vặn là 0,9 m.
-Các đà ngang đặt cách nhau 1,95m , có lỗ khoét cho dầm dọc đáy chui qua, các lỗ giảm
trọng lượng có đường kính 200 mm, lỗ khoét người chui qua có kích thước 600x400 mm,
được gia cường bằng các thanh thép hình chữ nhật. Các lỗ thông nước có đường kính 50
mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 11
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
-Liên kết giữa đáy và mạn bằng mã hông thông qua tấm sống hông, bán kính cong cung

hông có kích thước R = 1,2 m.
-Khoảng cách giữa các dầm dọc đáy : 0,6 m
-Khoảng cách giữa các sống phụ dọc đáy 2,4 m
-Khoảng cách giữa các đà ngang đặc : 1,95 m
-Chiều cao đáy đôi : 1,2 m
-Chiều dài khoang hàng : 23,4 m
2.2. Tôn đáy trên :
Chiều dày tôn đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính toán theo các công thức sau đây :
( Theo điều 4.5.1-1)
mm mm
Trong đó :
d
0
: Chiều cao tiết diện sống chính: Dàn đáy kết cấu cấu theo hệ thống dọc, đáy đôi có
chiều cao không nhỏ hơn giá trị H= B/16 = 15,53/16 =0,97(m) ta chọn 1,2(m) (Theo
điều 4.2.2 )
S : khoảng cách giữa các dầm dọc đáy 0,6 m
h : Quy định như ở 4.4.3-2 : h = D- H = 8,63- 1,2= 7,43m
C : Với = 0,66
Chọn b
0
hoặc αb
1
do < 0,8 với : l
H
là chiều dài khoang hàng = 23,4 m
Tra bảng 2A/4.4 được :b
0
= 3,3
Vậy : C = b

0
= 3,3
C
’
: Hệ số tính toán theo công thức sau đây phụ thuộc vào
0,43 +2,5 nếu 1≤ < 3,5
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 12
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
4,0 nếu 3,5 ≤
Với = 1 lấy C
’
= 2,93
→ =7,76 mm . chọn chiều dày tôn đáy trên : 8mm
Vì khoang hàng không được lát gỗ lên chiều dày tôn đáy trên được tăng 2 mm , vậy
lấy chiều dầy tôn đáy trên 10 mm
2.3.Tôn bao đáy :
Những tàu có kết cấu hệ thống dọc thì chiều dày tôn đáy cần tính phải không nhỏ hơn trị số
tính theo công thức sau : (Theo 14.3.4-2)
t = + 2,5 = 11,56 mm
Trong đó :
S = 0,6 m – khoảng cách giữa các dầm dọc đáy
L = 96,26 m – chiều dài thiết kế tàu
C
1
= 1 với L< 230 m
h
1
= 0 (vì khu vực tính lớn hơn 0,3L tính từ mũi tàu)
C

2
= 4,46 – hệ số được cho như sau, tuy nhiên C
2
< 3,78 thì lấy 3,78
C
2
= = 4,46
Với: f
B
: lấy f
B
=1
x được cho theo công thức : = 1 do chọn X = 0,3L
h
1
: chọn bằng 0
Vậy chiều dày tôn bao đáy khoang hàng là 12 mm.
2.4.Dải tôn hông :
Chiều dày dải tôn hông ở đoạn giữa tàu phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau,
tuy nhiên cũng phải không nhỏ hơn chiều dày tôn đáy kề cận : (Theo điều 14.3.5-1 )
t = {5,22.(d + 0,035L).(R + )
3/2
.l}
2/5
+ 2,5 = 12,2 mm
Trong đó :
R = 1,2m – bán kính cong hông.
a = 0,6 m – khoảng cách từ cạnh dưới cung hông đến các dầm dọc tương ứng gần nhất.
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 13

THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
b = 2,4 m – khoảng cách từ cạnh trên cung cong hông đến các dầm dọc tương ứng gần
nhất.
l = 1,95 m – khoảng cách giữa các đà ngang đặc
Vì dải tôn hông không nhỏ hơn dải tôn kế cận nó nên ta lấy t = 14 mm
2.5 .Tôn giữa đáy : ( Theo điều 14.2 )
-Trên suốt chiều dài tàu chiều dày tôn giữa đáy bằng chiều dầy tôn đáy cộng thêm ít nhất
2mm . Vậy chiều dầy tôn giữa đáy là 12 mm
-Tên suốt chiều dài tàu chiều rộng của dải tô giữa đáy phải không nhỏ hơn trị sô tính theo
công thức sau :
b = 2L + 1000 = 1192,52 mm , chọn b = 1200mm
2.6. . Chiều dày tấm sống chính và tấm sống phụ : Chiều dầy tấm sống chính và tấm
sống phụ phải không nhỏ hơn trị số tính toán theo yêu cầu (1) và (2) sau đây lấy trị số nào
lớn hơn : (Theo điều 4.2.3 )
Chiều dày tấm sống được tính theo hai công thức :
Công thức (1) (mm)
Trong đó :
S : Khoảng cách giữa các tâm của hai vùng kề cận với sống chính hoặc từ sống phụ đang
xét đến các sống phụ kề cận hoặc đến đường đỉnh của mã hông (m)
d
0
: Chiều cao tiết diện sống chính hoặc sống phụ tại điểm đang xét (m)
d
1
: Chiều cao của lỗ khoét tại điểm đang xét (m)
l
H
: Chiều dài khoang (m)
x : Khoảng cách theo chiều dọc từ trung điểm của l
H

mỗi khoang đến điểm đang xét (m)
tuy nhiên nếu x < 0,2l
H
thì x = 0,2l
H
, nếu x > 0,45l
H
thì x=0,45l
H

y : Khoảng cách theo phương ngang từ tâm tầu đến sống dọc (m)
C
1
= Hệ số cho theo công thức :
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 14
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
C
1
=
Nếu B/l
H
> 1,4 thì lấy B/l
H
= 1,4 , nếu B/l
H
< 0,4 thì lấy B/l
H
= 0,4.
Sống chính : Sống phụ

S = 2,4 m S = 2,4m
d
0
= 1,2 m d
0
= 1,2 m
d
1
= 0 m d
1
= 0,4 m
l
H
= 23,4 m l
H
= 23,4m
x = 5,85 m x = 5,85m
y = 0 y = 2,4m
C
1
= 0,016 C
1
= 0,016
T
sc=
6,5 mm T
sp
= 8,43 mm
Công thức (2) C
’

1
d
0
+ 2,5 (mm)
Trong đó :
d
0
: Chiều cao tiết diện sống tại điểm đang xét (m) . Tuy nhiên nếu có các nẹp nằm đặt
theo chiều cao tiết diện sống thì d
0
là khoảng cách từ nẹp nằm đến tôn bao đáy hoặc tôn
đáy trên hoặc là khoảng cách giữa các nẹp nằm (m)
C
’
1
: Hệ số tra theo bảng 2A/4.1 phụ thuộc tỉ số S
1
/d
0
S
1
: Khoảng cách giữa các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính hoặc sống phụ (m) , chọn S
1
=
0,6 m ⇒ S
1
/d
0
= 0,5 tra bảng ta có :
Sống chính: C

’
1
= 6,3
Sống phụ :C
’
1
= 5,1
Vậy chiều dầy :
Sống chính :t
sc
= 6,3.1,2. + 2,5 = 10,06 mm
Sống phụ :t
sp
= 5,1 .1,2 + 2,5 = 8,62 mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 15
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
So sánh kết quả của công thức (1) và (2) chọn chiều dầy tấm sống chính là 12mm và tấm
sống phụ 10mm
• Mã gia cường sống chính :
Chiều dày mã được nêu phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây.Tuy nhiên
chiều dày đó không cần phải lớn hơn chiều dày đà ngang đặt tại vùng đó :(Theo điều 4.2.4-
2)
0,6. + 2,5 = 8,4 mm
Ta chọn t = 9 mm
2.7.Sống phụ đáy :
Ở dàn đáy được bố trí mỗi bên sống chính là hai sống phụ cách nhau 2,4 m.Chiều cao sống
phụ kề sống chính và kề hông là 1,2 m
2.7.1.Sống phụ kề hông :
Sống phụ kề hông có chiều cao là 1,2m và tương tự như sống phụ kề sống chính, ta cũng

tính được chiều dày tiết diện sống phụ kề hông là t = 10 mm.
2.8. Đà ngang đặc : Khoảng cách các đà ngang đặc bố trí không quá 3,5 m chọn 1,95 m
(bố trí theo các khoảng cách sườn khỏe) (Theo điều 4.3.1-1 )
2.8.1 Chiều dày đà ngang đặc: không nhỏ hơn giá trị tính theo 2 công thức sau lấy giá trị
nào lớn hơn ( Theo điều 4.3.2 )
Công thức (1) (mm)
Trong đó :
B
’
: Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo ở mặt tôn đáy trên ở đoạn giữa tầu 15,53
(m)
B
’’
: Khoảng cách giữa các đường đỉnh mã hông đo tại vị trí của đà ngang đặc 15,53 (m)
S : Khỏang cách giữa các đà ngang đặc 1,95 (m)
y : Khoảng cách theo phương ngang từ đường tâm tầu đến điểm đang xét 7,765 (m)
d
0
: Chiều cao tiết diện đà ngang tại điểm đang xét 1,2 (m)
d
1
: Chiều cao lỗ khoét tại điểm đang xét 0,4 (m)
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 16
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
C
2
= 0,024 hệ số lấy theo bảng 2A/4.2 phụ thuộc vào B/l
H

→ = 9,942 mm
Công thức (2) (mm)
Trong đó : t
1
: chiều dày tính theo công thức (1)
d
0
: chiều cao tiết diện định nghĩa ở (1)
C
’
2
: Hệ số cho theo bảng tùy thuộc vào tỷ số giữa khoảng cách nẹp S
1
(m) chia cho d
0
, lấy
S
1
= 0,6m ta có S
1
/d
0
= 0,5 ,bằng phép nội suy tuyến tính C
2
’
= 25
Chọn hình thức kết cấu đà ngang có những lỗ khoét không có gia cường bồi thừơng nên H
được tính theo công thức :
= 1,167
φ : là đường kính của lỗ khoét lớn (m) chọn φ = 0,4 m

→ Công thức (2) = 10,68mm
So sánh các kết quả chọn chiều dày các đà ngang đặc 12 mm
2.8.2 Nẹp đứng :
Vì đáy kết cấu theo hệ thống dọc nên các nẹp đứng được đặt tại mỗi vị trí dầm dọc
cách nhau 0,6m
Chiều cao tiết diện không nhỏ hơn 0,08d
0
= 0,08.1,2 = 0,096m
Trong đó d
0
là chiều cao tiết diện đà ngang.
2.9. Dầm dọc :
Khoảng cách các dầm dọc được tính theo công thức : (Theo điều 4.4.2-1)
2L + 550 = 2.96,26 + 550 = 742,52 mm chọn 600 mm.
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 17
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
2.9.1 Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy dưới không được nhỏ hơn trị số
tính toán theo công thức sau đây : (Theo điều 4.4.3-1)
W= (cm
3
)
Trong đó :
C = 0,5 : ở các vùng không thuộc quy định như mục 4.4.4
f
B
: Tỷ số giữa mô đun chống uốn của tiết diện ngang thân tàu và mô đun chống uốn thực
của tiết diện ngang thân tàu lấy đối với đáy tàu , chọn f
B
=1

L
’
: Bằng chiều dài của tàu: 96,26m
l : Khoảng cách giữa các đà ngang đặc là 1,95 m
S : Khoảng cách giữa các dầm dọc đáy trên là 0,6 m
→ W= = 153,83 (cm
3
)
Mép kèm
Chiều rộng mép kèm :
b = min (0,5a;0,2l;50s) = 300 mm.
Trong đó :
a: khỏang cách giữa các dầm dọc đáy dưới 600 mm
l : Chiều dài nhịp của dầm dọc đáy dưới 1950 mm
s : Chiều dầy mép kèm 10 mm
Với: 0,5a = 300 mm.
50s = 500 mm.
0,2l = 390 mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 18
x
1
2
3
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
Quy cách kết cấu L140x90x10
1
Bản cánh
(cm) 90 10
2

Bản thành
(cm) 140 10
3
Mép kèm
(cm) 300 10
TT Fi(cm) Z
i
(cm) F
i.
Z
i
(cm
3
) F
i.
Z
i
’
(cm
4
) J
o
(cm
4
)
1 9 14 126 1764 0.75
2 13 7 91.00 637.00 228.67
3 30 0 0 0 2.5
2401.00 231.92
∑ 52 217.00 2632.92

E
0
(cm) 4.17 J(cm
4
) 2632.92
Z
max
(cm) 10.33 W(cm
3
) 254.96

Trong đó :
F
i
: Diện tích thành phần thứ i (cm
2
)
Z
i
: Cao độ trọng tâm của thành phần thứ i (cm)
J
0
: Mô men quán tính đối với trục đi qua trọng tâm của thành phần thứ i (cm
4
)
E
0
: Cao độ trọng tâm của cả mặt cắt (cm
2
)

Z
max
: Khoảng cách từ mút trên của cả mặt cắt đến trọng tâm của cả mặt cắt (cm
2
)
J: Mô men quán tính của cả mặt cắt ( cm
4
)
W : Mô đun chống uốn của cả mặt cắt ( cm
3
)
Vậy : Thỏa mãn quy phạm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 19
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
2.9.2. Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy trên không được nhỏ hơn trị số
tính toán theo công thức sau đây :
W= (cm
3
) (Theo điều 4.4.3-2)
Trong đó :
C
’
= 0,54 : khoảng giữa của các đà ngang đáy có thanh chống quy định ở 4.4.4
S, l , f
B
: như trên công thức ở mục h.1
h: Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy trên đến boong thấp nhất đo ở tâm tầu ,
h = 7,43m
Mép kèm

Chiều rộng mép kèm :
b = min (0.5a;0,2l;50s) = 300 mm.
Trong đó :
a: khỏang cách giữa các dầm dọc đáy trên 600 mm
l : Chiều dài nhịp của dầm dọc đáy trên 1950 mm
s : Chiều dầy mép kèm 12 mm
Với :
0.5a = 300 mm.
50s = 600 mm.
0,2l = 390 mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 20
x
1
2
3
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
Quy cách kết cấu L160x100x12
1
Bản cánh
(cm) 100 12
2
Bản thành
(cm) 160 12
3
Mép kèm
(cm) 300 12
TT Fi(cm) Z
i
(cm) F

i.
Z
i
(cm
3
) F
i.
Z
i
’
(cm
4
) J
o
(cm
4
)
1 12 16 192 3072 1.44
2 17.76 8 142.08 1136.64 409.60
3 36 0 0 0 4.320
4208.64 415.36
∑ 65.76 334.08 4624.00
E
0
(cm) 5.08 J(cm
4
) 4624.0
Z
max
(cm) 11.52 W(cm

3
) 401.40
Trong đó :
F
i
: Diện tích thành phần thứ i (cm
2
)
Z
i
: Cao độ trọng tâm của thành phần thứ i (cm)
J
0
: Mô men quán tính đối với trục đi qua trọng tâm của thành phần thứ i (cm
4
)
E
0
: Cao độ trọng tâm của cả mặt cắt (cm
2
)
Z
max
: Khoảng cách từ mút trên của cả mặt cắt đến trọng tâm của cả mặt cắt (cm
2
)
J: Mô men quán tính của cả mặt cắt ( cm
4
)
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH

SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 21
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
W : Mô đun chống uốn của cả mặt cắt ( cm
3
)
Vậy : Thỏa mãn quy phạm
• Nẹp đứng đà ngang đặc :
Nẹp đứng đà ngang đặc được bố trí cách nhau 0,6 m
Chiều cao nẹp đứng tùy thuộc vị trí đà ngang, nó được hàn nối hai đầu vào bản cách của
dầm dọc đáy
Chiều dày lấy bằng chiều dày đà ngang đặc là : 12 mm
• Thanh chống thẳng đứng :
Diện tích tiết diện thanh chống thẳng đứng phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức
sau : ( Theo điều 4.4.4)
A = 1,8.CShb = 10,63mm
2
Trong đó :
S = 0,6 m – khoảng cách giữa các dầm dọc.
b = 0,6 m – chiều rộng của vùng mà thanh chống phải đỡ.
h = 8,45 m – chiều cao tính theo công thức sau đây :
h = = 8,45 m
Trong đó :
L’ = 96,26 m – chiều dài của tàu.
h
i
= 0,9.h – (theo quy định ở 4.4.3-2.)
C – trong mọi trường hợp không được nhỏ hơn 1,43. Chọn C = 1,45 ; Ta chọn thép như
sau:
Chọn thép ống có đường kính là 300 mm , nghiệm lại C ta có :
C = 1,58 – hệ số tính theo công thức :

C = = 1,58
l
s
= 7,29m – chiều dài thanh chống.
k = 1,37 – bán kính nhỏ nhất của thanh chống tính theo công thức sau :
k = = 1,37
Với : I = 20,4 cm
4
– Moment nhỏ nhất của tiết diện thanh chống.
A = 10,9 cm
2
– Diện tích tiết diện thanh chống.
3.Dàn đáy khoang mũi , khoang đuôi :
3.1.Tôn bao đáy :
Chiều dày tôn bao đáy không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : (Theo điều 14.3.4-1)
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 22
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
t = + 2,5 = 10,67 mm
Trong đó :
S = 0,6m – Khoảng cách giữa các sườn ngang.
L = 96,26 m – Chiều dài thiết kế của tàu.
h
1
= 3 m – Chiều cao cột áp.
Trong đó:
h
1
=

X= 0,1 L/0,3L ( thuộc vùng mũi và lái)
C
1
= 1 Với L < 230 m
C
2
= = 3,81
Với x = = 0,333
f
B
= 1
Vậy chọn tôn bao đáy bằng 12 mm
Chiều dày tôn bao đáy ở đoạn đáy gia cường mũi tàu không nhỏ hơn trị số
t = 1,34.S + 2,5 = 10,39 mm ( Theo điều 14.4.4-2)
Trong đó : S = 0,6 m – khoảng cách giữa các sườn ngang.
Vậy chọn tôn bao đáy vùng mũi bằng 12 mm
3.2.Sống chính đáy :
Bản thành :
Chiều dày bản thành sống chính phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:
(Theo điều 3.2.2)
t = 0,065L + 5,2 = 11,46 mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 23
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
Chọn chiều dày bản thành là 12mm
Bản mép :
Chiều dày bản mép phải không nhỏ hơn chiều dày bản thành (Theo điều 3.2.3-1)
Chiều rộng bản mép không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : ( Theo điều 3.2.3-2)
b = 2,3L + 160 = 381,398 mm
Vậy : Chọn chiều dày bản mép là 14 mm

Chọn chiều rộng bản mép là 400 mmQuy cách sống chính :

3.3.Sống phụ đáy :
Chiều dày bản thành sống phụ phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:
(Theo điều 3.3.4)
t = 0,042L + 5,8 = 9,84 mm
Chọn chiều dày bản thành là 10mm
Chiều dày bản mép không nhỏ hơn chiều dày bản thành nên chọn chiều dày bản mép là
12 mm (Theo điều 3.2.3-1)
Quy cách sống phụ :
3.4.Đà ngang tấm :
Quy định kích thước đà ngang đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau :
(Theo điều 3.4.1)
Chiều cao tiết diện ở đường tâm tàu : d
0
= 0,0625.l = 0,94 m
Chiều dày : t = 10d
0
+ 4 = 13,4 mm
Trong đó : l = 15,03 m – chiều dài nhịp các đỉnh của các mã sườn đo ở giữa tàu cộng thêm
0,3m
Vậy : Chọn chiều cao đà ngang tấm là 1m
Chọn chiều rộng đà ngang tấm là 14mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 24
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
3.5.Sống mũi :
Chiều dày của sống mũi tấm tại vị trí đường nước chở hàng thiết kế lớn nhất phải không
nhỏ hơn trị số sau : (Theo điều 2.1.1)
t = 1,5 + 3 = 13,2 mm

Chọn chiều dày sống mũi tấm là 14 mm
3.6.Sống đuôi :
Quy định kích thước của trụ chân vịt (của sống đuôi bằng thép đúc phải có mã ngang đặt
theo khoảng cách thích hợp) theo công thức sau : (Theo điều 2.2.2-3)
W = 2,2L + 88 = 299,772 mm
T = 0,18L + 15 = 32,33 mm
R = 0,4L + 16 = 54,5 mm
Chọn :
W = 400 mm
T = 40 mm
GVHD: TS.VŨ NGỌC BÍCH
SVTH: HỒ VĂN THẮNG Trang 25