Thuyết minh kết cấu tàu bách hóa chiều dài 116.8m(kèm bản vẽ chuẩn)

thuyÕt minh kÕt cÊu th©n tµu
NhiÖm vô thiÕt kÕ
ThiÕt kÕ lµ tµu chë b¸ch ho¸ ho¹t ®éng trong vïng biÓn kh«ng h¹n chÕ cã
c¸c th«ng sè chñ yÕu sau:
- ChiÒu dµi thiÕt kÕ : L
TK
= 116.8m
- ChiÒu réng thiÕt kÕ : B
TK
= 18,7m
- ChiÒu cao m¹n : D = 10.2m
- ChiÒu ch×m thiÕt kÕ : d = 8,8m
1
thuyết minh kết cấu thân tàu
I) Đặc điểm tàu thiết kế và quy phạm sử dụng:
Tàu thiết kế là tàu chở bách hoá hoạt động trong vùng biển không hạn chế có
các thông số chủ yếu sau :
Chiều dài thiết kế : L
TK
= 116.8 m
Chiều rộng thiết kế : B
TK
= 18,7 m
Chiều cao mạn : D = 10.2 m
Chiều chìm tàu : d = 8,8 m
Với các thông số kích thớc và loại tàu kể trên ta sử dụng Quy phạm phân
cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259.2003 để tính toán thiết kế là phù hợp.
II) Vật liệu đóng tàu:
Vật liệu đợc sử dụng làm thép hình và thép tấm đóng tàu là thép cấp A có
Reh = 235 MPa .
Hệ thống kết cấu :

Hệ thống kết cấu trong khoang hàng:
-Dàn boong ,dàn đáy kết cấu ở hệ thống dọc
-Dàn mạn kết cấu ở hệ thống ngang
-Dàn vách kết cấu với sơ đồ nẹp đứng sống nằm
Toàn bộ các vùng còn lại kết cấu ở hệ thống ngang bao gồm khoang mũi,
khoang đuôi và khoang máy:
-Dàn vách khoang máy kết cấu với sơ đồ nẹp đứng xen kẽ nẹp khỏe
-Vách mũi ,đuôi kết cấu với sơ đồ nẹp nằm sống đứng.
2) Phân khoang ,khoảng s ờn :
3) Khoảng s ờn :
Khoảng sờn vùng giữa tàu:
+Khoảng cách cơ cấu ngang : a
0
= 2L + 450 = 683.6 (mm)
Trong đó :L = 116.8 m
+Khoảng cách cơ cấu dọc : a
01
= 2L + 550 = 783.6 (mm)
Khoảng sờn vùng mút :
a = min (610, a
0
)
Chọn khoảng cách cơ cấu:
+Khoảng sờn khoang hàng : 650mm
+Khoảng cách cơ cấu dọc trong vùng khoang hàng :680mm
+Khoảng sờn trong vùng khoang máy : 615mm
+Khoảng sờn vùng mút : 580mm
4) Phân khoang :
-Số lợng vách ngang kín nớc tối thiểu là 6 với tàu có L = 116.8 m
Chọn số lợng vách ngang kín nớc là 6 vách

-Chiều dài khoang mũi:
L
m
= ( 5 ữ 8 )%L = ( 5,84 ữ 9,344)m
-Chiều dài khoang máy :
L
máy
= ( 10 ữ 15 )%L = (11,68 ữ 17,52) m
2
thuyết minh kết cấu thân tàu
Chọn :
+Chiều dài khoang đuôi : 5,8m
+Chiều dài khoang máy : 12,3m
+Chiều dài khoang hàngI : 23,4m
+Chiều dài khoang hàng II : 23,4m
+Chiều dài khoang hàng III : 23,4m
+Chiều dài khoang hàng IV : 22,7m
+Chiều dài khoang mũi : 5,8m
Vậy ta có sơ đồ phân khoang nh sau:
- Khoang đuôi : Từ đuôi đến sờn 10,khoảng sờn 580mm
- Khoang máy : Từ sờn 10 đến sờn 30,khoảng sờn 615mm.
Chiều dài khoang 12,3m
- Khoang hàng I : Từ sờn 30 đến sờn 66,khoảng sờn 650mm.
Chiều dài khoang : 23,4m
- Khoang hàng II : Từ sờn 66 đến sờn 102,khoảng sờn 650mm.
Chiều dài khoang : 23,4m
- Khoang hàng III : Từ sờn 102 đến sờn 138, khoảng sờn 650mm
Chiều dài khoang : 23,4m
- Khoang hàng IV : Từ sờn 138 đến sờn 173, khoảng sờn 650mm
Chiều dài khoang : 22.7 m

- Khoang mũi : Từ sờn 173 đến sờn 183, khoảng sờn 580mm
Chiều dài khoang : 5,8m
Chiều cao đáy đôi : d
0
=max(710,B/16) = 1168.75mm
Chọn chiều cao đáy đôi d
0
= 1200mm
III) Kết cấu khoang hàng:
V.1) Kết cấu dàn vách :
1) Sơ đồ kết cấu vách:
3
K.Đuôi
K.Máy
K.Hàng I K.Hàng II K.Hàng III K.Hàng IV
K.Mũi
5800 12300 23400 23400 23400
22700
5800
183173138102
66
30100
thuyết minh kết cấu thân tàu
Dàn vách kết cấu với sơ đồ nẹp đứng xen kẽ nẹp khỏe
-Khoảng cách nẹp thờng vách : 680mm
-Khoảng cách nẹp khỏe : đợc trình bày trên hình vẽ
2) Chiều dầy tôn vách :
Chiều dầy tôn vách đợc tính theo công thức sau:
t = 3,2s
h

+ 2,5
Trong đó : s = 680mm = 0,68m
h : Khoảng cách đo từ mép dới của tấm đến boong vách
Tấm 1(Tấm d ới cùng ):
h = 9 m

t = 9,028 mm

t
1
= t + 1 = 10,028 (mm)
Tấm 2:
h = 7.5 m

t
2
= 8.5 (mm)
Tấm 3:
h = 6 m

t
3
= 7.8 (mm)
Tấm 4:
h = 4.5 m

t
4
= 7.16 (mm)
Tấm 5:

h = 3 m
4
2040 2040
560
680
680
680
2600 2720
9400
18800
9000
Boong duới
Boong trên
Nẹp khỏe
Nẹp thuờng
thuyết minh kết cấu thân tàu

t
6
= 6,3 (mm)
Tấm 6:
h = 1.5m < 3,4m ; ta lấy h = 3,5m

t
7
= 6,57(mm)
Chọn : - Tấm 1: b x t = 1500 x 12
Tấm 2 : b x t = 1500 x 10
Tấm 3 : b x t = 1500 x 10
Tấm 4 : b x t = 1500 x 10

Tấm 5 : b x t = 1500 x 8
Tấm 6 : b x t = 1500 x 8
3) Cơ cấu :
* >Nẹp thờng:
Mô đun chống uốn của nẹp thờng kể cả mép kèm : W = 2,8.c.s.h.l
2
Trong đó : c = 0,8(Hệ số liên kết _Tra bảng 2A/11.2-Quy phạm)
s = 0,68m
l : Chiều dài nhịp nẹp
h : Tải trọng tính toán đo từ trung điểm của nhịp nẹp tới boong vách tại vị trí
mặt phẳng dọc tâm
+) Khoang nội boong :
l = 3.1 m
h = 1,6 m

h
tt
= 1,2 + 0,8.h = 2.48 m


W = 127,583(cm
3
)
Chọn thép:
Thép làm nẹp thờng dàn vách khoang nội boong khoang hàng là L125x80x10
Mép kèm : b
MK
x t
MK
= 680 x 8

b
MK
= min(s , l/5)
Bảng tính chọn:
Quy cách
F
i
z
i
F
i
z
i
F
i
z
i
2
J
0
(mm)
(cm
2
)
(cm)
(cm
3
) (cm
4
) (cm

4
)
Mép kèm 680x8 54.4 0 0
L 125x80x10 19.7 8.76 172.57 1511.7 312
74.1 8.76 172.57
(A) (B)
STT
1823.73072
(C)
Tổng
e =
A
B
= 2,323(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 10,571(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 1421,8(cm
4
)
W

min
=
max
00
z
J
= 134,5(cm
3
)
5
thuyết minh kết cấu thân tàu
W =
W
W- Wmin
.100% = 5,123%
Vậy : Thép chọn làm nẹp thờng vách khoang nội boong có quy cách
L125x80x10 là phù hợp
+) Phần thân chính :
l = 5,9m
h = 8,138m


W = 431,498(cm
3
)
Chọn thép:
Thép làm nẹp thờng dàn vách phần thân chính khoang hàng là L200x125x14
Mép kèm : b
MK
= min(s , l/5) = 680mm.

b
MK
x t
MK
= 680 x 10
Bảng tính chọn:
Quy cách
F
i
z
i
F
i
z
i
F
i
z
i
2
J
0
(mm)
(cm
2
)
(cm)
(cm
3
) (cm

4
) (cm
4
)
Mép kèm 680x10 68 0 0
L
200x125x14
43.9 13.79 605.38 8348.2 1801
111.9 13.79 605.38
(A) (B)
STT
10149.20399
(C)
Tổng
e =
A
B
= 5,41(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 15,09(cm)
J
00
= C - e
2

.A = 6874,1(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J
= 455,54(cm
3
)
W =
W
W- Wmin
.100% = 5,572%
Vậy : Thép chọn làm nẹp thờng vách phần thân chính có quy cách L200x125x14
là phù hợp.

*> Nẹp khỏe:
Mô đun chống uốn của nẹp khỏe kể cả mép kèm : W = 2,8.c.s.h.l
2
Trong đó : c = 0,8 ( Hệ số phụ thuộc vào liên kết)
s = 2,72m ( Khoảng cách các nẹp khỏe )
l (Chiều dài nhịp nẹp)
h (Tải trọng tính toán)
6
thuyết minh kết cấu thân tàu
+) Khoang nội boong :

l = 3.1 m
h = 1,6 m

lấy h =2.8 m


W = 509,358(cm
3
)
Chọn thép:
Thép làm nẹp khỏe dàn vách khoang nội boong khoang hàng là: T
16 x 200
16 x 100
Mép kèm : b
MK
= min(s , l/5) = 1000mm
b
MK
x t
MK
= 1000 x 8
Bảng tính chọn:
Quy cách
F
i
z
i
F
i
z

i
F
i
z
i
2
J
o
(mm)
(cm
2
)
(cm)
(cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
Mép kèm 1000x8 80 0 0 0 4.2667
Bản thành 200x16 32 10.4 332.8 3461 1066.67
Bản cánh 100x16 16 21.2 339.2 7191 3.4133
Tổng 128 672
(A) (B)
11726.507
( C )
TT
e =
A

B
= 5,520(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 15,15(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 8198,507(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J
= 541,156(cm
3
)
W =
W
W- Wmin

.100% = 6,243%
Vậy :Thép chọn làm nẹp khỏe vách khoang
nội boong có quy cách T
16 x 200
16 x 100
là phù hợp .
+) Phần thân chính:
l = 5,9m
h = 8,138m


W = 1725,991(cm
3
)
Chọn thép:
Thép làm nẹp khỏe dàn vách phần thân chính khoang hàng là:
T
16 x 350
16 x 200
Mép kèm : b
MK
= min(s , l/5) = 1180mm
b
MK
x t
MK
= 1180 x 10
7
thuyết minh kết cấu thân tàu
Bảng tính chọn:

TT
Quy Cách
(mm)
F
i
(cm
2
)
z
i
(cm)
F
i
z
i
(cm
3
)
F
i
z
i
2
(cm
4
)
J
o
(cm
4

)
Mép kèm 1180x10 118 0 0 0 9.833
Bản thành 350x16 56 18 1008.00 18144 5717
Bản cánhC 200x16 32 36.3 1161.6 42166.08 6.827
Tổng
206
(A)
2169.6
(B)
66043.407
(C)
e =
A
B
=10,532(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 24,968(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 43193,1(cm
4
)

W
min
=
max
00
z
J
= 1729,94(cm
3
)
W =
W
W- Wmin
.100% = 0,229%
Vậy :Thép chọn làm nẹp khỏe vách phần thân chính khoang hàng có quy
cách T
16 x 350
16 x 200
là phù hợp .
V.2 ) Kết cấu dàn đáy:
1) Sơ đồ kết cấu đáy đôi : (Xét đáy đôi ở khoang hàng vùng giữa tàu)
Dàn đáy kết cấu ở hệ thống dọc có :
Khoảng cách các xà dọc đáy : 680mm
Khoảng cách các sống đáy : đợc trình bày trên hình vẽ
Khoảng cách các đà ngang đáy : 2600mm
8
2720
2600
9350
680

2040
2550
2040
2600
Sống chính đáy
Sống phụ đáy
Đà ngang đáy
Xà dọc đáy
thuyết minh kết cấu thân tàu
2) T ính toán chiều dầy tôn đáy :
+) Chiều dầy tôn đáy ngoài :
Tính theo chiều dầy tôn tối thiểu:
t
min
=
L
= 10,8 (mm)
Tính theo tải trọng cục bộ tác dụng:
t
1
= c
1
c
2
s
1 h 0,035L' d ++
+ 2,5 = 13,4(mm)
t = Max(t
min
; t

1
) = max(10,719 ; 13,4) = 13,4mm
Trong đó : +) s = 0,68m
+) L = 116.8 m
+) d = 8,8 m
+) h
1
= 0 ( tải trọng bổ xung tác dụng lên dàn đáy phụ thuộc khu vực đáy tàu
+) c
1
= 1 ( Hệ số phụ thuộc chiều dài tàu )
+) c
2
=
x15,5f24
13
B
= 4,459Hệ số phụ thuộc hệ thống kết cấu đáy
với : f
B
= 1
x =
0,3L'
X
= 1(m)
X : Khoảng cách từ tấm khảo sát đến đờng vuông góc mũi hoặc đờng vuông
góc đuôi .
Chọn chiều dầy tôn đáy ngoài : t = 14mm
+) Chiều dầy tôn đáy trên :
Chiều dầy tôn đáy trên tính theo công thức :

t = max(t
1
,t
2
) = 11,56(mm)
t
1
=
d
d
B
1000
c
0
2
.
+ 2,5 = 8,607(mm)
t
2
= cs
h
+ 2,5 = 11,56(mm)
Trong đó : +) B = 18,7 m
+) c : Hệ số phụ thuộc tỉ số B/l
H
l
H
: Chiều dài khoang , l
H
= 23,4m

B/l
H
= 0,803

c = max(b
0
, b
1
) = 2,33
b
0
,b
1
:Tra bảng 2A/4.4_Quy phạm ;
b
0
= 2,2; b
1
= 2,2
=
f
B
1124
13,8

= 1,061
+) d
0
= 1,2m

+) d = 8,8m
+) s = 0,68m
+) h = 9.18 m
+) c: Hệ số phụ thuộc tỉ số l/s
l/s = 3,823 > 3,5
9
thuyết minh kết cấu thân tàu

c = 4
Vay Chọn chiều dầy tôn đáy trên : t = 12mm
+) Tôn hông :
Chiều dầy tôn hông tính theo công thức sau :
t =






+
+
+
l
)(
)(
2
ba
R
0,035L'd5,22
3/2

2/5
+ 2,5 = 15,52(mm)
Trong đó : +) R = 1,9m (R : Bán kính cung hông)
+) a = 0,5m
+) b = 0,3m ( a, b : Khoảng cách từ cạnh dới và cạnh trên của cung hông
đến xà dọc gần nhất)
+) l = 2,6 m ( l : Khoảng cách các đà ngang đáy)
+) L = 116.9 m
+) d = 8,8 m
Chọn chiều dầy tôn hông : t

= 16
+ > Tôn sống nằm :
Chiều rộng dải tôn sống nằm đáy tính theo công thức sau :
b = 2L + 1000 = 1233.6 (mm)
Chiều dày dải tôn sống nằm :
t
1
= t + 2 = 16(mm)
Trong đó : t là chiều dày tôn đáy ngoài t = 14mm
Chọn dải tôn sống nằm có : b x t =1500 x 16mm
Tôn sống hông:(Sống hông nghiêng)
Chiều dầy tôn sống hông :
t = cs
h
+ 2,5 + 2 = 13,56(mm)
Chiều rộng :
b =0,0035L + 0,3 = 0.7088 m
Chọn sống hông : b x t = 750 x 14 mm
3) Tính toán cơ cấu :

Sống chính đáy :
Chiều cao sống chính đáy : d
0
= 1,2m
Chiều dầy tôn bản thành của sống chính đáy :
t = max(t
1
,t
2
) = (6,992 ; 13,3)mm = 13,3mm
t
1
= C
1
.

2
4
B
y
10,7
l
X
2,6
dd
sBd
H10
+ 2,5 = 6,992(mm)
t
2
= Cd
0
+ 2,5 = 13,3mm
Trong đó : +) s = 2,04m
+) d
0
= 1,2m
+) d

1
= 0
+) l
H
= 23,4m
10
thuyết minh kết cấu thân tàu
+) X = 10,53m (Khoảng cách đo theo phơng dọc tàu từ trung điểm của chiều
dài khoang đến tiết diện khảo sát)
0,2l
H
X 0,45l
H
;l
H
: Chiều dài khoang
+) y = 0
+) B = 18,7 m
+) C
1
=
103
l
B
H
3
= 0,021(Hệ số phụ thuộc hệ thống kết cấu của đáy và tỉ số
kích thớc vành đế B/l
H
_ Theo 2A/4.2.3-Quy phạm)

+) C : Hệ số phụ thuộc tỉ số s
1
/d
0
(Tra bảng 2A/4.1)
s
1
/d
0
= 1,08

C = 9
s
1
:Khoảng cách giữa các mã gia cờng ; s
1
= 1,3m
Chọn chiều dầy tôn bản thành của sống chính đáy : t = 14mm
Mã và nẹp gia c ờng cho sống chính đáy :
Khoảng cách các mã : s
1
= 1,3m
Chiều dày của mã : t = max(0,6
L
+ 2,5; t
đà ngang cùng vùng
)
= 14mm
Chọn mã có quy cách:
14

680

. Chọn nẹp gia cờng đặt giữa các mã cách mã
650mm có quy cách L100x63x8
Sống phụ đáy :
Chiều dầy bản thành của sống phụ đáy :
t = max(t
1
,t
2
)
t
1
= C
1
.

2
4. .
B
y
10,7
l
X
2,6
dd
sBd
H10
+ 2,5
t
2
= Cd
0
+ 2,5 = 9,004 mm
Trong đó : +) s : khoảng cách từ sống phụ đang xét đến sống phụ kề cận
+) d
0
= 1,2m (Chiều cao sống phụ đáy )

+) d
1
= 0,45m (Chiều cao lỗ khoét )
+) l
H
= 23,4m (Chiều dài khoang )
+) X = 10,53m
+) B = 18,7m
+) C
1
=
103
l
B
H
3
= 0,021
+) C : Hệ số phụ thuộc tỉ số s
1
/d
0
(Tra bảng 2A/4.1)
s
1
/d
0
= 0,542

C = 5,42
+) y : Khoảng cách từ tâm tàu đến sống khảo sát.

Sống phụ thứ nhất :
y = 2,04m
s = 2,04m

t
11
= 5,04mm
11
thuyết minh kết cấu thân tàu

t
1
= max(5,04 ; 9,004)mm = 9,004mm
Sống phụ thứ hai :
y = 4,08m
s = 2,72m

t
12
= 3,29mm

t
2
= max(3,29 ; 9,004)mm = 9,004mm
Sống phụ thứ ba :
y = 6,8m
s = 2,72m

t
3

= 9,004mm
Vậy chọn chiều dầy các sống phụ đáy : t = 10mm
Trên các sống phụ đáy có khoét lỗ cho ngời chui, kích thớc 450mm
Chọn nẹp gia c ờng cho sống phụ đáy:
Khoảng cách giữa các nẹp : s
1
= 650mm
Chiều cao tiết diện của nẹp : h
n
0,08d
o
= 96mm
Chiều dầy nẹp :
t ((0,6
L
+ 2,5) ; Chiều dầy đà ngang cùng vùng) = 14mm

Chọn nẹp gia cờng cho sống phụ đáy là thép bản có quy cách 100x14
Đà ngang khỏe :
Chiều dầy bản thành của đà ngang không nhỏ hơn trị số sau :
t = max(t
1
;t
2
) = (12,682 ; 10,23)mm
Trong đó : t
1
= C
2
.

B"
2y
dd
dsB'
10
+ 2,5 = 12,6816(mm)
t
2
=
( )
2,52,5t
C
dH
8,6.
3
1
'
2
2
0
2
+
= 10,23(mm)
Với : +) s = 2,6m

+) B = 15m (Khoảng cách giữa các đỉnh của mã hông đo tại giữa tàu)
+) B = 15m(Khoảng cách giữa các đỉnh mã hông đo tại vị trí đà ngang)
+) d = 8,8m
+) d
0
= 1,2m
+) d
1
= 0,45m (Chiều cao lỗ khoét)
+) y = 7,5m (Khoảng cách đo theo phơng ngang tàu từ mặt phẳng dọc tâm
đến tiết diện khảo sát)
+) C
2
= 0,022 ( Hệ số phụ thuộc tỷ số B/l
H
tra bảng 2A/4.2)
+) H = 0,5
0
d

+ 1 = 1,188m
= 450mm = 0,45m ( : Đờng kính lỗ khoét)
+)
'
2
C
: Hệ số phụ thuộc tỷ số s
1
/d
0

(Tra bảng 2A/4.3)
(s
1
/d
0
= 0,567)
'
2
C
= 23
s
1
= 0,68m (s
1
:Khoảng cách các nẹp gia cờng )
12
thuyết minh kết cấu thân tàu
Vậy chọn : Chiều dầy đà ngang đáy : t = 14mm
Chọn nẹp gia c ờng cho đà ngang khỏe :
Khoảng cách giữa các nẹp : s
1
= 680mm
Chiều cao tiết diện của nẹp : h
n
0,08d
o
= 96mm
Chiều dầy nẹp : t = 14mm

Chọn nẹp gia cờng cho đà ngang khỏe là thép bản có quy cách

100x14mm
Trên các đà ngang khỏe có khoét lỗ cho ngời chui ,kích thớc 450
Cặp xà dọc đáy ngoài :
Môđun chống uốn của cặp xà dọc đáy ngoài đợc tính theo công thức:
W =
B
15,5f24
100C

(d + 0,026L)sl
2
= 642,870(cm
3
)
Trong đó : C = 1 (Hệ số )
f
B
= 1
d = 8,8m
L =116.8m
s = 0,68m
l = 2,6m
Chọn thép:
Thép làm cặp xà dọc đáy ngoài có quy cách : L250x160x12
Mép kèm : b
MK
= min(s,l/5) = 520mm
Chọn mép kèm có:b
MK
x t

MK
= 520 x 14mm
Bảng tính chọn :
STT
Quy cách F
i
z
i
F
i
z
i
F
i
z
i
2
J
0
(mm) (cm
2
) (cm) (cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
Mép kèm 520x14 72.8 _ _ _ _
L 250x160x12 48.3 17.73 856.4 15183.245 3147

Tổng
121.1
(A)
17.73 856.4
(B)
18330.245
(C)
e =
A
B
= 7,072(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 18,628(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 12274,5(cm
4
)
W
min
=
max

00
z
J
= 658,910 (cm
3
)
W =
W
W- Wmin
.100% = 2.495%
Vậy thép chọn làm xà dọc đáy ngoài có quy cách L250x160x12 là phù hợp
13
Mép kèm 520x14
L250x160x12
thuyết minh kết cấu thân tàu
Cặp xà dọc đáy trên:
Môđun chống uốn của cặp xà dọc đáy trên đợc tính theo công thức :
W =
B12f24
100C'

shl
2
= 382,27(cm
3
)< 0,75W
đáy ngoài
=482,152
Trong đó : C = 0,9
h = 9.18 m

W
đáy trên
= 0,75W
đáy ngoài
= 482,152(cm
3
)
Chọn thép :
Chọn thép làm xà dọc đáy trên có quy cách L 160x100x12
Mép kèm : b
MK
x t
MK
= 520 x 12mm
Bảng tính chọn :
STT
Quy cách F
i
z
i
F
i
z
i
F
i
z
i
2

J
0
(mm) (cm
2
) (cm) (cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
Mép kèm 520x12 62.4 _ _ _ _
L 160x100x12 30 11.28 338.4 3817.152 784
Tổng
92.4
(A)
11.28 338.4
(B)
4601.152
(C)
e =
A
B
= 3,662(cm)
z
max
= h
t
+
2

t
- e = 12,938(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 3361,817(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J
= 259,847(cm
3
)
W =
W
W- Wmin
.100% = 6,323%
Vậy: chọn thép làm xà dọc đáy trên có quy cách L160x100x12 là phù hợp.
Liên kết :
Sống chính đáy đợc gia cờng bằng mã. Khoảng cách giữa mã phải 1,75 (m)
nên ta đặt mã ngang tại mỗi mặt sờn và đợc kéo tới cặp xà dọc đáy gần nhất liên
kết với chúng.
Kích thớc của mã (theo mục 2A/4.2.4_ Quy phạm):
Chọn mã có quy cách:

14
680

. Chọn nẹp gia cờng đặt giữa các mã cách mã
650mm có quy cách L100x63x8
Mã hông:(theo mục 2A/4.6_Quy phạm)
Chiều dày mã hông liên kết sờn khoang với sống hông phải tăng lên 1,5
(mm) so với trị số tính theo công thức : 0,6
L
+ 2,5
Vậy chiều dày mã hông là t = 0,6
L
+ 2,5 + 1,5 = 10,48 (mm)
14
Mép kèm 520x12
L250x160x12
thuyết minh kết cấu thân tàu
Chọn kích thớc của mã 1000x1000x12 (theo bảng 2A/1.3_ Quy phạm )
Trong các mã hông không có đà ngang đặc, dới chân mã hông đặt các mã liên kết
và gia cờng kéo tới cặp xà dọc đáy gần nhất và hàn.

V.3) Kết cấu dàn mạn :
1.Sơ đồ kết cấu :
Sơ đồ kết cấu dàn mạn khoang hàng I,II,III
Sơ đồ kết cấu dàn mạn khoang hàng IV
15
Suon khỏe
Suon khỏe đỡ xà ngang conxon
Boong trên
Boong duói

2600 2600 2600
23400
5900
9000
650650650650
Suon thuờng
Suon khỏe
Suon khỏe đỡ xà ngang conxon
Boong trên
Boong duói
2600 2600 2600
23400
5900
9000
650650650650
Suon thuờng
thuyết minh kết cấu thân tàu
Dàn mạn kết cấu ở hệ thống ngang gồm sờn thờng, sờn khỏe và hệ thống sờn
conxon:
Khoảng sờn : 650mm
Khoảng cách giữa các sờn khỏe : 2,6m
Khoảng cách giữa các sờn conxon : 7,8m
Các kích thớc khác dợc ghi trên hình vẽ
2.Chiều dầy tôn mạn :
Chiều dầy tôn mạn cho vùng giữa tàu (Thuộc khoang hàng I,II,và một phần
K.H III từ sờn 30 đến sờn 125)
t = max(t
min
,t
1

) = 11,724mm
Trong đó : t
min
=
L
= 10,8(mm)
t
1
= C
1
C
2
s
1h0,05L'0,125D-d
++
+2,5 = 11,724 (mm)
Với :+) s = 0,65m
+) d = 8,8m
+) D = 10.2m
+) L= 116.9m
+) h
1
= 0
+) C
1
= 1
+) C
2
=
2

)x(576
91
a
= 3,916
x = 1
= max(
1
,
2
) = 6

1
= 15,5f
B
(1-
B
y
y
) = 4,676

2
= 6 do L = 116.8m < 230m
y = 2,06m
y
B
= 2,95m
Vậy chọn chiều dầy tôn mạn cho vùng giữa tàu : t =12mm
Chiều dầy tôn mạn cho vùng 0,3L kể từ đ ờng vuông góc mũi (Thuộc khoang
hàng IV và K.H III từ sờn 125 đến sờn 173)
t = max(t

min
,t
1
) = 11,865(mm)
Trong đó : t
min
=
L
= 10,8(mm)
t
1
= C
1
C
2
s
1h0,05L'0,125D-d
++
+2,5 = 11,865 (mm)
16
thuyết minh kết cấu thân tàu
Với :+) s = 0.65m
+) d = 8,8m
+) D = 10.2m
+) L= 116.8m
+) h
1
=
( )
( )

2
B
x120C17
4
9

= 1,397m
C
B
= 0,7( C
B
: Hệ số béo)
+) C
1
= 1
+) C
2
=
x24
13

= 2,855 < 3,78

lấy C
2
=3,78
x = 0,545 với x = X/(0,3L) ; X = 18,8m
= max(
1
,

2
) = 6

1
= 15,5f
B
(1-
B
y
y
) = 4,676

2
= 6
y = 2,06m
y
B
= 2,95m
Vậy chọn chiều dầy tôn mạn cho vùng 0,3L kể từ đờng vuông góc mũi :
t =12mm
+) D ải tôn mép mạn:
Chiều rộng dải tôn mép mạn : b
mm
5L + 800 = 1384 mm
Chọn : b
mm
= 1500mm
Chiều dầy dải tôn mép mạn : t
mm
= Max(0,75t

mépboong
;t
mạn cùng vùng
) =12(mm)
+) Tính toán cơ cấu :
Khoảng sờn vùng khoang hàng: 650mm
+) Sờn thờng :
Sờn thờng phần thân chính :
Môđun chống uốn của sờn thờng phần này tính nh sau :
W = C
0
Cshl
2
= 426,814 (cm
3
)
Trong đó : +) s = 0,65m
+) l = 5,9m (Nhịp sờn)
+) h = 10,066m (khoảng cách thẳng đứng đo từ mút dới của l tại vị trí cần đo
đến điểm cao hơn tôn giữa đáy một khoảng (d + 0,038L)
+) C
0
= 1,25 - 2
l
e
= 0,843
Với e =1,2m ( Chiều cao mã hông đo từ mút dới của sờn )
+) C = C
1
+ C

2
= 1,854
Với : C
1
= 2,1 - 1,2
h
l
= 1,513
C
2
= 2,2k
h
d
= 0,341
17
thuyết minh kết cấu thân tàu
= 0,01(Hệ số phụ thuộc tỷ số B/l
H
-Tra bảng 2A/5.1-Quy phạm)
k = 21 (Hệ số phụ thuộc số tầng boong)
Chọn thép :
+) Chọn thép làm sờn thờng có quy cách :L200x125x14
+) Mép kèm : b
MK
= min(l/5 ; s) = 650mm
Chọn mép kèm : b
MK
x t
MK
= 650 x 12 mm

-
- Bảng tính chọn :
STT
Quy cách F
i
z
i
F
i
z
i
F
i
z
i
2
J
0
(mm) (cm
2
) (cm) (cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
Mép kèm 650x12 78 _ _ _ _
L 200x125x14 43.9 13.98 613.722 8579.83 1801
Tổng 121.9 13.98 613.722 10380.834

e =
A
B
= 5,035(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 15,565(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 7290,967(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J
= 468,410(cm
3
)
W =

W
W- Wmin
.100% = 1,578%
Vậy : chọn thép làm sờn thờng phần thân chính
có quy cách L200x125x14 là phù hợp.
+) S ờn khoang nội boong :
Mô đun chống uốn của sờn khoang nội boong tính nh sau :
W = 6shl
2
= 357,455(cm
3
)
Trong đó : s = 0,65m
l = 3.1 m ( Chiều dài nhịp sờn )
h = 2,666m (Khoảng cách đo từ trung điểm của nhịp sờn đến điểm cao hơn
tôn dới đáy một khoảng d+0,038L)
Chọn thép :
+) Chọn thép làm sờn khoang nội boong là thép góc không đều cạnh có quy
cách : L180x110x12
+) Mép kèm : b
MK
= min(l/5 , s) = 650mm
b
MK
x t
MK
= 650 x 12mm
- Bảng tính chọn:
18
thuyết minh kết cấu thân tàu

STT
Quy cách F
i
z
i
F
i
z
i
F
i
z
i
2
J
0
(mm) (cm
2
) (cm) (cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
650x12 78 _ _ _ _
L 180x110x12 34.9 12.6 439.74 5540.72 1449
Tổng 112.9 12.6 439.74 6989.724
e =
A

B
= 3,895(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 14,705(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 5276,958(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J
= 358,853(cm
3
)
W =
W
W- Wmin

.100% = 0,391%
Vậy : Chọn thép làm sờn khoang nội boong có
quy cách L180x110x12 là phù hợp.
+) S ờn nội boong đỡ xà ngang boong khỏe :
Mô đun chống uốn của sờn nội boong đỡ xà ngang boong khỏe :
W = 2,4(1 + 0,143n
h
h
1
)shl
2
= 1924,06(cm
3
)
Trong đó : n = 4 (Tỉ số giữa khoảng cách của sờn khỏe và khoảng sờn)
h = 2,666m
s = 2,6m
l = 3.1m
h
1
: Tải trọng xếp hàng
h
1
= 15,153(KN/m
2
)
Chọn thép :
+) Chọn thép làm sờn nội boong đỡ xà ngang boong khỏe có quy cách : T
16 x 350
16 x 240

+) Mép kèm : b
MK
xt
MK
= 1000x12mm
- Bảng tính chọn :
TT
Quy Cách
(mm)
F
i
(cm
2
)
Z
i
(cm)
F
i
Z
i
(cm
3
)
F
i
Z
i
2
(cm

4
)
J
o
(cm
4
)
Mép kèm 1000x12 120 0 0 0 14.4
BT 350x16 56.0 18.1 1013.60 18346.16 5717
BC 240x16 38.4 36.4 1397.76 50878.464 8.192
Tổng 214.4 2411.4 74963.883
19
thuyết minh kết cấu thân tàu
(A) (B) (C)
e =
A
B
= 11,247(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 24,353(cm)
J
00
= C - e
2

.A = 47843,281(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J
= 1964,576(cm
3
)
W =
W
W- Wmin
.100% = 2,106%
Vậy : Chọn thép làm sờn nội boong đỡ xà ngang boong khỏe có quy cách
T
16 x 350
16 x 240
là phù hợp.
+) S ờn khỏe đỡ xà ngang boong khỏe :
Môđun chống uốn của sờn khỏe đỡ xà ngang boong khỏe tính nh sau:
W =
2
shl
l
l
h

h
9,81
1
0,172,4n
2
11
















+
= 3014,089(cm
3
)
Trong đó :n = 4
h
1
= 45,5(KN/m

2
) (h
1
: Tải trọng xếp hàng tính cho boong hàng hóa)
h = 10,066m
l = 5,9m
l
1
= 3,262m ( Tổng chiều dài của xà ngang khỏe)
s = 2,6m
Chọn thép :
+) Chọn thép làm sờn khỏe đỡ xà ngang boong khỏe phần thân chính có quy
cách : T
14 x 500
14 x 300
+) Chọn mép kèm :b
MK
x t
MK
= 1180 x 12(mm)
- Bảng tính chọn :
TT
Quy Cách F
i
Z
i
F
i
Z
i

F
i
Z
i
2
J
o
(mm) (cm
2
) (cm) (cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
Mép kèm 1180x12 141.6 0 0 0 17.0
Bản thành 500x14 70.0 25.6 1792.0 45875.20 14583
Bản cánh 300x14 42.0 51.3 2154.6 110530.98 7
Tổng 253.6 3946.6 171013.365
20
thuyết minh kết cấu thân tàu
e =
A
B
= 15,562(cm)
z
max
= h
t

+
2
t
- e = 35,038(cm)
J
00
= C - e
2
.A = 109595,181(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J
= 3127,922(cm
3
)
W =
W
W- Wmin
.100% = 3,777%
Vậy : Chọn thép làm khỏe đỡ xà ngang boong
khỏe phần thân chính có quy cách T
14 x 500
14 x 300
là phù hợp.

Liên kết :
Sờn thờng liên kết với xà ngang boong 2 và dàn đáy bằng mã có mép bẻ.
Chiều dài mã: l
mã
> l/8 = 5900/8 = 737,5

Chọn mã có kích thớc 750x750x10mm, Chiều rộng mép bẻ :100mm.
Sờn khoẻ liên kết với xà ngang boong khoẻ và dàn đáy bằng mã chữ T

Chọn mã có kích thớc 650x650x12mm, Chiều rộng mép bẻ :100mm.
Sờn nội boong liên kết với xà ngang boong mạn khô và boong 2 bằng mã có
mép bẻ. Chiều dài mã: l
mã
> l/8 = 3100/8 = 385

Chọn mã có kích thớc 650x650x10mm, Chiều rộng mép bẻ :100mm.
Sờn khoẻ nội boong liên kết với xà ngang khoẻ boong mạn khô và boong 2
bằng mã chữ T

Chọn mã có kích thớc 500x500x12, Chiều rộng mép bẻ :70
IV.4) Kết cấu dàn boong :
1,Sơ đồ kết cấu :
21
Xà ngang conxon
Boong trên
Boong duới
L
MK
x B
MK

= 18200 x 13600
2720
2600
2040
2550
2040
550
680
6350
2600
thuyết minh kết cấu thân tàu
- Dàn boong của boong trên kết cấu theo hệ thống dọc _vùng giữa hai thanh
quây dọc kết cấu theo hệ thống ngang.
- Boong dới kết cấu thep hệ thống ngang .
Kích thớc miệng hầm hàng của hai dàn boong là bằng nhau với:
Chiều rộng miệng hầm hàng : B
MK
= 13,6m
Chiều dài miệng hầm hàng : L
MK
= 18,2m.
+) Khoảng cách giữa các xà dọc boong : 680mm
+) Khoảng cách giữa các xà ngang boong : 650mm
+) Khoảng cách giữa các xà ngang boong khỏe : 2,6m
+) Khoảng cách giữa các xà ngang conxon : 7,8m
+) Khoảng cách giữa các sống boong đợc biểu diễn trên hình vẽ.
2,Kích th ớc miệng hầm hàng:
- Chiều rộng miệng hầm hàng B
MK
= 13,6m

Chiều dài miệng hầm hàng L
MK
= 18,2m
Chiều cao của thanh quây miệng hầm hàng phải lớn hơn 760mm
Ta chọn chiều cao của thanh quây miệng hầm hàng tính từ mặt boong trên
là : 1500mm
Chiều dày tối thiểu của bản thành t =11mm
Các thanh quây dọc miệng hầm hàng đợc gia cờng bởi các mã đặt cách nhau
2,6m.
Các thanh quây ngang miệng hầm hàng đợc gia cờng bởi các mã đặt cách
nhau 0,68m.
3,Chiều dầy tôn boong :
a,Tải trọng boong:
Boong thời tiết : h = max(h
min
; h)
h
min
min(12,8kN/m
2
; trị số tính theo bảng sau)
Vị trí boong Công thức
Xà boong _ Sống boong_
tôn boong Cột chống
c h
min
(kN/m
2
) c h
min

(kN/m
2
)
Trớc 0,3L tính từ mũi tàu
h
min
= C
50L'
+
4.20 54.2 1.37 17.6
Từ 0,3L tính từ mũi
2.05 26.47 1.18 15.2
đến 0,2L tính từ đuôi tàu
Sau 0,2L tính từ đuôi tàu h
min
= C
L'
2.95 38 1.47 18.9
h = a(bf - y)(kN/m
2
)
22
thuyết minh kết cấu thân tàu
Với : +) f =
1
150
L
e
10
L

2
300
L
+







= 7,421
+) y : là khoảng cách thẳng đứng từ đờng nớc chở hàng lớn nhất đến boong
thời tiết tại mạn
+) a,b : là hệ số tính toán phụ thuộc vị trí của boong và cơ cấu tính toán(Theo
bảng 2A/8.1_ Quy phạm)
Vị trí boong b
Xà boong Cột Sống boong y
a h a h a h
Trớc 0,15L
tính từ mũi tàu
b=1+
( )
42,1
2,0
338,0
2
1
=
+Cb

14.7 93.884 4.9 31.295 7.35 46.942 4.131
Trớc 0,15L đến 0,3L
tính từ mũi tàu
b=1+
( )
2,1
2,0
338,0
2
1
=
+
Cb
11.8 55.903 3.9 18.476 5.9 27.952 4.131
Từ 0,3L tính từ mũi
đến 0,2L tính từ đuôi
tàu
1 6.9 29.166 2.25 9.511
2.25 9.511
3.194
3.45 14.583
Sau 0,2L tính từ đuôi
b=1+
( )
15,1
2,0
123,0
2
1
=

+
Cb
9.8 35.808 3.25 11.875 4.9 17.904 4.894
- Trị số của h đợc tính trong bảng sau:
Vậy tải trọng boong trên trong vùng khoang hàng là :
+) Đối với tôn boong và xà boong :
h = max(26,325 ; 29,166) = 29,166(kN/m
2
)
+) Đối với sống boong ở ngoài đờng miệng khoang và cột:
h = max(15,153 ; 9,511) = 15,153(kN/m
2
)
+) Đối với sống boong không phải trờng hợp trên :
h = max(15,153 ; 14,583) = 15,153(kN/m
2
)
*) Boong xếp hàng hóa(Boong dới):
h = 7.l (kN/m
2
)
Với: l = 3.1 + 1,5 = 4.6 (m) là chiều cao từ boong đợc xét đến cạnh trên của
thành miệng khoang ở boong phía trên.
h = 7.4.6 = 32,2(kN/m
2
)
b,Chiều dầy tôn boong:
+) Chiều dầy tôn boong trên :
Chiều dầy tôn boong vùng từ thanh quây dọc miệng hầm hàng ra tới mạn khi
boong kết cấu ở hệ thống dọc :

t = 1,47cs
h
+ 2,5 = 7,896(mm)
Trong đó : s = 0,68m(khoảng cách giữa các xà dọc boong)
h = 29,166(kN/m
2
)
c : hệ số phụ thuộc chiều dài tàu
23
thuyết minh kết cấu thân tàu
c = 0,905 +
2430
L'
= 0,99965
(Vì chiều dài tàu L = 116.8m < 230 nên lấy L = 230m)
Chọn chiều dầy tôn boong trên vùng từ thanh quây dọc miệng hầm hàng
đến mạn là: t = 8mm
Chiều dầy tôn boong vùng giữa thanh quây ngang miệng hầm hàng :
t = 1,25cs
h
+ 2,5 = 6,88642(mm)
Trong đó : s = 0,65m(khoảng cách giữa các xà ngang boong)
Chọn chiều dầy tôn boong trên vùng giữa thanh quây ngang miệng hầm
hàng là: t = 8mm
+) Chiều dầy tôn boong dới:
t = 1,25cs
h
+ 2,5 = 7,978(mm)
Với: c nh trên
h = 45,5(kN/m

2
)
s = 0,65m(khoảng cách giữa các xà ngang boong)
Chọn chiều dầy tôn boong dới : t = 8mm
4, Tính toán cơ cấu:
4.1) Cơ cấu boong d ới :Boong dới kết cấu theo hệ thống ngang
+) Xà ngang boong thờng:
Xà ngang boong thờng đặt tại mỗi khoảng sờn.
Môđun chống uốn của xà ngang boong thờng :
W = 0,43shl
2
= 94,09(cm
3
)
Trong đó : s = 0,65m (s : khoảng cách giữa các xà dọc boong)
h = 45,5(kN/m
2
) (h :tải trọng boong tính tại 3.a)
l = 2,72m ( l : khoảng cách giữa các sống boong )
Chọn thép:
+) Chọn thép làm xà ngang boong thờng cho boong dới có quy cách L
125x80x7
+) Chọn mép kèm: b
MK
x t
MK
= 544 x 8mm
- Bảng tính chọn:
TT
Quy cách

(mm)
F
i
Z
i
F
i
Z
i
F
i
Z
i
2
J
o
(cm
2
) (cm) (cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
Mép kèm 544x8 43.52 - - - -
L 125x80x7 14.1 8.89 125.349 1114.35261 227
Tổng
57.62
8.89

125.349 1341.35261
(A) (B) ( C )
e =
A
B
= 2,175(cm)
z
max
= h
t
+
2
t
- e = 10,725(cm)
24
thuyết minh kết cấu thân tàu
J
00
= C - e
2
.A = 1068,663(cm
4
)
W
min
=
max
00
z
J

= 99,646(cm
3
)
W =
W
W- Wmin
.100% = 5,908%
Vậy : Chọn thép làm xà ngang boong thờng cho boong dới có quy cách
L125x80x7 là phù hợp.
a.Bán xà ngang boong khỏe vùng từ thanh quây dọc ra đến mạn :
Chiều dầy bản thành của xà ngang boong khỏe không nhỏ hơn trị số sau :
t = 10s
1
+ 2,5 = 5,3(mm)
Trong đó : s
1
= 0,28m (s
1
: Chiều cao tiết diện bản thành)
Chiều rộng bản cánh : Chiều rộng bản cánh phải không nhỏ hơn trị số tính
theo công thức sau : 85,4
ld
0
= 72,8658(mm)
d
o
= 0,28m (Chiều cao tiết diện bản thành)
l = 2,6m ( Chiều dài nhịp của xà ngang)
Môđun chống uốn của xà ngag boong khỏe:
W = 0,484l(lbh + kw) = 387,059(cm

3
)
Trong đó : l = 2,6m ( Khoảng cách giữa các xà ngang boong khỏe )
b = 2,6m ( b: chiều rộng trung bình của diện tích boong đợc đỡ bởi xà
ngang)
h = 45,5(kN/m
2
)
k : Hệ số hiệu chỉnh do vị trí đặt cột chống
w : Tải trọng tác dụng lên các tầng boong nằm cao hơn boong tính toán đ-
ợc truyền qua cột chống
Do không bố trí cột chống nên w = 0
Mômen quán tính tiết diện ngang phải không nhỏ hơn trị số:
I = 4,2Wl = 4226,684(cm
4
)
Chọn thép :
+) Chọn thép làm xà ngang boong khỏe cho boong dới có quy cách T
280x8
100x8
+) Chọn mép kèm: b
MK
x t
MK
= 520 x 8mm
b
MK
= min(l/5;s) = min(520 ; 2600) = 520mm
- Bảng tính chọn :
TT

Quy cách
F
i
Z
i
F
i
Z
i
F
i
Z
i
2
J
o
(mm) (cm
2
) (cm) (cm
3
) (cm
4
) (cm
4
)
Mép kèm 520x8 41.6 0 0 0 2.219
Bản thành 280x8 22.4 14.4 322.56 4644.864 1463.47
Bản cánh 100x8 8 28.8 230.4 6635.52 0.427
Tổng

72
43.2
552.96 12746.496
(A) (B) ( C )
25