thiết kế tàu chở hàng khô, hoạt động trong khu vực biển không hạn chế

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ
HỌC PHẦN: KẾT CẤU TÀU & CTBDD
NỘI DUNG
Gồm 02 phần:
Phần 1: Thuyết minh
Phần 2: Bản vẽ
Phần 1:THUYẾT MINH

1

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
KHOA ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN: KẾT CẤU & CÔNG TRÌNH NỔI

THUYẾT MINH

KẾT CẤU THÂN TÀU

Sinh viên thực hiện: Trần Ngọc Sơn
Mã SV: 42832
Lớp:ĐTA52-ĐH2
Giáo viên hướng dẫn: Lê Văn Hạnh

Năm học: 2015 - 2016

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Tàu thiết kế là loại tàu chở hàng khô, hoạt động trong khu vực biển không hạn

chế.
Tàu có các thông số kích thước chủ yếu sau:
2

2


Chiều dài thiết kế: LTK = 126m
Chiều rộng thiết kế: B = 22,7m
Chiều cao mạn:

D = 12,5m

Chiều chìm thiết kế: d

3

= 9,6m

3


THUYẾT MINH KẾT CẤU
I. Đặc điểm tàu thiết kế và vùng hoạt động:
Tàu thiết kế là loại tàu chở hàng khô, hoạt động trong khu vực biển không hạn
chế.
Tàu có các thông số kích thước chủ yếu sau:
Chiều dài thiết kế: LTK = 126m
Chiều rộng thiết kế: B = 22,7m
Chiều cao mạn:

D = 12,5m

Chiều chìm thiết kế: d

= 9,6m

II. Tài liệu sử dụng để tính toán thiết kế:
Với các thông số của tàu và vùng hoạt động như trên, ta sử dụng “Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép QCVN 212010/BGTVT để tính toán, thiết kế kết cấu là thỏa mãn.”
III. Vật liệu đóng tàu:
Thép tấm và thép hình sử dụng để thiết kế và đóng tàu là loại thép các bon cấp
A, có ReH = 235 MPa,
IV. Hệ thống kế cấu:
-

Khoang mũi, khoang đuôi, khoang máy và dàn mạn khoang hàng kết cấu ở
hệ thống dọc;
Dàn boong, dàn đáy khoang hàng kết cấu ở hệ thống dọc;
Vách khoang hàng, khoang máy kết cấu nẹp đứng, có nẹp khỏe xen kẽ.
Vách mũi, đuôi kết cấu nẹp nằm, sống đứng.

V. Phân khoang, khoảng sườn:
5.1. Khoảng sườn:
Khoảng cách cơ cấu ngang:

a = 2L + 450 = 2.126 + 450 = 702mm

Khoảng cách cơ cấu dọc:

a1 = 2L + 550 = 802mm

Với LTK = 126m
Chọn:
Khoảng sườn vùng khoang hàng: a = 700mm
Khoảng sườn khoang máy:

a = 700mm

Khoảng cách xà dọc boong, đáy: a1 = 800mm
Khoảng sườn vùng mũi: a = 600mm
Khoảng sườn vùng đuôi: a = 600mm
5.2. Phân khoang:
4

4


Số lượng vách kín nước tối thiểu:tàu có LTK = 126m (143m ≥ LTK> 123m) thì
số vách kín nước tối thiểu là 7. Chọn số lượng vách ngang kín nước = 7.
Chiều dài khoang mũi: max(8%L, 5%L + 3m) ≥ Lkm ≥ min (5%L, 10m)
10,08m ≥ Lkm ≥ 6,3m
Chọn:
Chiều dài khoang mũi: 9m.
Chiều dài khoang đuôi: 9m.
Chiều dài khoang máy: 14m
Vùng giữa gồm 05 khoang hàng
Ta phân khoang như sau:
Khoang đuôi dài 9m, khoảng sườn: 600; từ đuôi đến sườn 15
Khoang máy dài 14m; khoảng sườn 700; từ sườn 15 đến sườn 35

Khoàn hàng 1: dài 20,3m; khoảng sườn 700; từ sườn 35 đến sườn 64
Khoang hàng 2: dài 20,3m; khoảng sườn 700; từ sườn 64 đến sườn 93
Khoang hàng 3: dài 20,3m; khoảng sườn 700; từ sườn 93 đến sườn 122
Khoang hàng 4: dài 20,3m; khoảng sườn 700; từ sườn 122 đến sườn 151
Khoang hàng 5: dài 16,8m; khoảng sườn 700; từ sườn 151 đến sườn 175
Khoang mũi: dài 9m;khoảng sườn: 600mm; từ sườn 175 đến mũi.
Phân khoang theo chiều cao:
Chiều cao đáy đôi: d0 = B/16 = 1,41m
Trong đó: B = 22,7m
Chọn chiều cao đáy đôi: d0 = 1,5m.
Chiều cao khoang chính: 6,9m.
Chiều cao khoang nội boong: 4,1m.

5

5


VI. Kết cấu vách khoang hàng
6.1. Sơ đồ kết cấu:
Vách khoang hàng gồm 02 dàn: khoang chính có chiều cao 6,9m; khoang nội
boong có chiều cao: 4,1m.
Bố trí kết cấu: nẹp khỏe của vách đặt trong mặt phẳng của sống boong, sống
đáy; khoảng cách nẹp khỏe kể từ tâm tàu lần lượt là: 4000, 4000, 3750.
Khoảng cách nẹp đứng: 800; riêng nẹp nằm từ nẹp khỏe ngòi cùng sát mạn,
khoảng cách: 750.
4000

(7)

1500

(6)

1500

(5)

1500

(4)

1500

(3)

1500

(2)

1500

(1)

1500 (1)

4000

3750

4100

6900

900
1500

Hình 6.1: Sơ đồ bố trí kết cấu dàn vách
6.2. Chiều dày tôn vách:
Vách chọn dạng kết cấu phẳng.
Chiều rộng dải tôn dưới cùng: b ≥ 610, chọn: chiều rộng b = 900mm
Ta có sơ đồ rải tôn vách như trên (hình 6.1).

h
Chiều dày dải tôn dưới cùng: t = 3,2S

+ 3,5 mm( h0 = 11,45m)
= 3,2..0,8(11,45)1/2 + 3,5 = 12,16mm

h
Tấm số 1: t = 3,2S

h
Tấm số 2: t = 3,2S
6

+ 2,5 mm = 3,2..0,8.(10,55)1/2 + 2,5 = 10,81mm;
+ 2,5 mm = 3,2.0.8.(9,05)1/2 + 2,5 = 10,20mm
6

h
Tấm số 3: t = 3,2S

h
Tấm số 4: t = 3,2S

h
Tấm số 5: t = 3,2S

h
Tấm số 6: t = 3,2S

h
Tấm số 7: t = 3,2S
Trong đó:

+ 2,5 mm = 3,2.0.8.(7,55)1/2 + 2,5 = 9,53mm
+ 2,5 mm = 3,2.0.8.(6,05)1/2 + 2,5 = 8,79mm
+ 2,5 mm = 3,2.0.8.(5,45)1/2 + 2,5 = 8,47mm
+ 2,5 mm = 3,2.0.8.(3,95)1/2 + 2,5 = 7,58mm
+ 2,5 mm = 3,2.0.8.(3,4)1/2 + 2,5 = 7,22mm

S = 0,8m
h1 = 10,55m, h2 =9,05m,h3= 7,55m,h4 = 6,05m,

h5 = 5,45m,h6=3,95m,h7 =3,4m
-

Chọn: t0 = 13mm; t1 = t2 = 11mm; t3 = 10mm; t4 = 9mm; t5 = t6 = t7 = 8mm.

6.3. Tính chọn cơ cấu:
- Nẹp vách thân chính:
Z = 2,8CShl2 cm3 =2,8.0,85.0,8.8,02.6,92 = 727 cm3
trong đó:
C = 0,85
S = 0.8m
h = 6,9/2+4,57=8,02m
l = 6,9m
Chọn thép
Bảng 3: Bảng chọn nẹp vách khoang hàng
Thành phần
Quy cách
Fi
zi
2
mm
cm
cm
Mép kèm
700 x 12
84
0.6
Thép mỏ
B.F 260 x 12 41.3
15.8
S
125.3
e
= 5.6

(cm)
Zmax
= 20.4
(cm)
WCC
= 450.071 (cm3)
Vậy ta chọn thép có quy cách: B.F 260 x 12 là thỏa mãn.

Fizi
cm3
50.4
653
703

Fizi2
cm4
30.24
10310
13120

J0
cm4
10
2770

700 x 12

Trong đó:
Thép chọn làm cơ cấu thường là thép định hình tiêu chuẩn; có thể chọn thép
góc không đều cạnh hoặc thép mỏ tùy thuộc vào vật tư của đơn vị thì công và yêu cầu

của khách hàng.
7

7


Cơ cấu số 1 là mép kèm (kích thước được tính chọn trên);
Trục so sánh có thể chọn bất kỳ; tuy nhiên để việc tính toán thuận lợi, nên chọn
trục so sánh đi qua trọng tâm tiết diện mép kèm (vì thế trong bảng chọn trên Z 1 = 0).
F1, F2: diện tích tiết diện cơ cấu 1 và cơ cấu 2 (F2tra trong bảng chọn thép);
Z1, Z2: khoảng cách từ trục so sánh chọn đến trọng tâm tiết diện của cơ cấu 1, 2;
I01, I02: mô men quán tính bản thân của cơ cấu 1, 2. Đối với tiết diện hình chữ
nhật (cơ cấu 1) I0 = bh3/12 (tuy nhiên trị số I01 là rất nhỏ so với các trị số tính toán nen
bỏ qa không cần đưa vào tính toán – sai số không đáng kể).
A: tổng diện tích tết diện của các cơ cấu đưa vào tính toán;
B: tổng giá trị FiZi
C: tổng giá trị mô men quán tính bản thân các cơ cấu (ΣIi) và (ΣFiZi2)– giá trị
chuyển trục);
e2 : khoảng cách từ trục quán tính chính trung tâm của cơ cấu thứ 2 đến mép
của bản cánh cơ cấu (tra trong bảng chọn thép);
e: khoảng cách từ trục so sánh đến trục quán tính chính trung tâm tiết diện;
Zmax: khoảng cách từ trục quán tính chính trung tâm tiết diện đến mép xa nhất
của tiết diện;
J: mô men quán tính chính trung tâm của tiết diện;
Wmin: mô men chống uốn nhỏ nhất của tiết diện thực tế của cơ cấu chọn được.
Giá trị Wmin chọn được phải lớn hơn giá trị Z tính theo yêu cầu của Quy phạm
(QCVN21 – với tàu biển) và không nên lớn quá 5%; khi đó ta kết luận là: quy cách
thép chọn làm cơ cấu có Wmin = … là thỏa mãn).
- Nẹp vách khoang nội boong:
Z = 2,8CShl2 cm3 =2,8.0,85.0,8.3,03.2,292 = 120,5 cm3

trong đó:
C = 0,85
S = 0.8m
h = 1,2 + 0,8. (4,1 + 0,47)/2 = 3,03m
Bảng 3: Bảng chọn nẹp vách khoang hàng
Thành phần

Quy cách
mm

Fi
cm2

zi
cm

Fizi
cm3

Fizi2
cm4

J0
cm4

Mép kèm

800 x 10

80

0.5

40

20.00

7

Thép mỏ

B.F 160 x 7

9.66

160
200

1549

373

e

=

2.1

16.6
96.6

(cm)

Zmax
J

=
=

13.9
1533

(cm)
(cm4)

S

8

8

1949
800 x 10


WCC

=

110.09

DW

=

3.6

(cm3)
B.F 160 x 7

%

Vậy ta chọn thép có quy cách: B.F 160 x 7 là thoả mãn.
l = 4,57m
- Sống vách (nếu có)
(vách nẹp đứng thường có sống nằm; vách nẹp nằm thường có sống đứng –
theo sơ đồ bố trí. Vách khoang hàng tàu biển với sơ đồ nẹp đứng thường không
bố trí sống nằm)
(có thể hướng dẫn thêm sinh viên chọn, thiết kế vách dạng kết cấu sóng – chỉ
nên hướng dẫn thiết kế vách sóng dạng sóng tiết diện chữ nhật thôi – thực tế
hay sử dụng loại kết cấu đó. Sống vách được thiết kế đảm bảo 3 tiêu chí: mô
men chống uốn tiết diện ngang, mô men quán tính tiết diện ngang và kích thước
tối thiểu).
Mô đun chống uốn của sống kể cả mép kèm không nhỏ hơn:
Z = 4,75Shl2 cm3
Mô men quán tính tiết diện không nhỏ hơn:
I = 10hl4 cm4
Profin của sống được xác định như sau:
Chiều cao sống không nhỏ hơn 2,5 lần chiều cao lỗ khoét cho nẹp chui qua;
Chiều dày bản thành không nhỏ hơn (10S1 + 2,5) mm;
Trong đó:

9

9


Chiều rộng vùng mà sống
phải đỡ
Tải trọng tính toán cho
sống
Chiều dài nhịp của sống

S=

2.8

h=
l=

5.2
6.5

Mô đun chống uốn yêu cầu Z =
Chiều rộng mép
b = min(0,2.l; S)
kèm
=
Chiều dày mép
kèm
t=

Mô men quán tính yêu cầu J =
Chiều cao lỗ khoét cho nẹp hnẹp + 10
qua
=

m
cm3

1300

mm

6.5

mm

92823.25 cm4
260 mm
650 mm

Chiều dày bản thành không nhỏ hơn
Thành
Quy cách
Fi
phần
mm
mm
(cm2)
Mép kèm 1300
6.5

84.5
Bản
700
10
70.0
thành
Bản cánh
300
10
30.0
Tổng
184.5
e
=
24.9
J
=
151855
Zmax
=
46.4
Wcc
=
3272
W
=
2922
=

m

2922

Chiều cao tối thiểu của bản thành

%DW

m

9.5 mm
Zi

Fi.Zi.

Fi.Zi2

Jo

(cm)
0.0

(cm3)
0.0

(cm4)
0

(cm4)

35.3

2472.8

87350

28583

70.8

2124.8
4597.5

0.0
150485
266419

cm
cm4
cm
cm3
cm3

0.0

1300x6.5
700x10

12.0 %

Vậy cơ cấu T (300x10)/(700x10)thoả

mãn

300x10

Sống vách (cũng như cơ cấu khỏe của mạn, boong ) chọn là thép ghép từ thép
tấm. Bản mép theo quy định của quy phạm: có chiều dày không nhỏ hơn chiều dày bản
thành – thông thường chọn lớn hơn bản thành 2mm (nếu điều kiện vật tư của đơn vị
đóng cho phép – ngược lại chọn bằng chiều dày bản thành. Bản cánh cũng cần có
chiều rộng tối thiểu xác định theo quy phạm, tuy nhiên cũng không nên chọn quá lớn,
vì có thể sẽ không đảm bảo ổn định của bản cánh (nếu không phải gia cường bản cánh
– điều không nên làm).
Kết quảtính chọn sống vách phải thỏa mãn cả 03 điều kiện nêu trên, nghĩa là
phải đảm bảo các giá trị sau không được nhỏ hơn trị số tính toán theo QP: mô men
10

10


chống uốn (trị số Wmin) , mô men quán tính(J), chiều cao bản thành (trị số tối thiểu ≥
2,5 lần chiều cao lỗ khoét trên bản thành) và chiều dày bản thành.
- Mã liên kết nẹp vách
Trường hợp liên kết bằng mã: phải tính toán kích thước mã theo quy định của
QP, như: chiều dài cạnh mã, chiều dày mã (cạnh mã tính = 1/8 chiều dài nhịp cơ cấu
được liên kết – tuy nhiên cần tuy theo các yêu cầu bổ sung cho mỗi lọi liên kết – khi
có quy định riêng).
Sau khi tính xong, bước tiếp theo là chọn. Mã dược chọn cần phù hợp với quy
định trong bảng 2A/1.3 (QCVN21); mã có thể có mép bẻ hoặc mép gắn, chiều rộng
mép được chọn theo bảng trên; trong trường hợp cạnh mã ≥ 800mm thì bắt buộc mã
phải có mép hoặc hình thức kết cấu tương đương.

STT
1
2

Liên kết

Chiều dài
Chiều
nhịp cơ cấu l dài cạnh
(mm)
mã (mm)

Nẹp - tôn
đáy
Nẹp - tôn
boong

Chọn
chiều dài
cạnh mã
(mm)

Chiều
dày
(mm)

Quy cách
(mm)

Mép

bẻ
(mm
)

6900

862.5

900

11

900 x 900 x 11

90

4570

571.25

700

9.5

700 x 700 x 9.5

70

VII. Kết cấu dàn đáy khoang hàng
7.1. Sơ đồ kết cấu:

Kết cấu đáy đôi, ở hệ thống dọc..
Vách có 01 sống chính đặt ở mặt phẳng dọc tâm; 02 sống phụ về mỗi phía sống
chính. Khoảng cách từ sống phụ với sống chính và với nhau lần lượt là: 4000,
4000.
Khoảng cách đà ngang đặc cách nhau 5 khoảng sườn là 3500; có 01 khoảng gần
giữa khoang, khoảng cách đà ngang đầy là 2800 (xem sơ đồ).
Khoảng cách cặp xà dọc đáy nằm giữa sống phụ với nhau và với sống chính là:
800; khoảng từ mạn đến sống mạn ngoài cung, khoảng cách đó là: 750.
7.2. Chiều dày tôn đáy:
- Tôn đáy ngoài:
t = max (tmin, t) = 16,013mm
L

tmin =

mm = 11,224mm

t = C1C 2 S d + 0,035 L'+ h1 + 2,5(mm)
11

11

= 16,003mm


Trong đó:
S = 0,8mm;

3750
4000

4000
4000

4000
3750
3500

3500

2800

3500
20.300

3500

3500

Hình 7.1: Sơ đồ bố trí kết cấu dàn đáy ở hệ thống dọc

12

12

23500


d = 9,8m:chiều chìm tàu.
L’ = 126m;

h1 = 0;tiết diện trong vùng giữa tàu.
C1 = 1;
C2 =max(

13
;3,78)
24 - 15,5 f B x

= 4,459mm (x = X/0,3L) = 1)
fB = 1

Chọn chiều dày tôn đáy: t = 17mm.
- Tôn sống nằm:
Chiều dày: t1 = t + 2 mm = 16,003 + 2 = 18,003mm;
Chiều rộng: b = 2L + 1000 mm = 2.126 + 1000 = 1252mm
Chọn sống nằm: b x t1 = 1300 x 19
- Tôn hông:
2

3

5
a + b 2 


t = 5,22(d + 0,035L)  R +
 .l  + 2,5(mm)
2  





= 14,024mm

d = 9,8m
L’ = 126m
R = 1,5m
a = - 0,75m
b = 6,2m
l = 0,7m
- Tôn đáy trên:
t = max (t1, t2) = 10,54mm
C B2d
t1 =
+2,5 mm
1000 d0

= 10,54mm

B = 22,7m
d = 9,8m
d0 = 1,5m

ab1
C = max(b0 hoặc

0,8 £ B / lH =1,157 <1, 2
), nếu

;

B/lH = 1,157 → b0 = 1,6; b1 = 2,1
13

13


13,8
a=
24 - 11 f B
=1,0615

t2 =C ' S h +2,5 mm

= 10,273mm

S = 0,8m
h = 5,9m
ì
l
ï 0, 43 +2,5
ï
S
C ¢=í
ï
ï 4, 0
î

khi
khi

l
<3, 5
S
l
3,5 £
S

1£

C’ = 4
l = 3,5m → l/S = 4,375 (> 3,5)
Chọn chiều dày tôn đáy trên: t = 12mm.
- Sống nằm:
Chọn sống nằm dạng nằm nghiêng.
Chiều dày: tsn = t + 1,5 = 12,043mm
Chiều rộng: bSN = 0,0035L + 0,39 = 0,831m
Chọn sống nằm: bSN x tSN = 1000 x 14
7.3. Tính chọn cơ cấu đáy:
- Sống chính đáy:
Chiều cao sống chính: chọn d0 = 1,5m (đã tính chọn phần trước)
Chiều dày sống chính đáy:
t = max (t1, t2) = 13,485m

t1 = C1

SBd
d 0 − d1

x

(2,6 l H

2

 y  
1
−
4
  


 B  
- 0.17)
+ 2,5 (mm)= = 13,485m

S = 4m;
d = 9,8m;
d0 = 1,5m
d1 = 0
x =(0,2lH ≤ lH ≤ 0,45lH) – lấy x = 0,45lH→ x/lH = 1;
y = 0;
B = 22,7m;
14

14


B
3lH

C1 =
103

= 0,0179

t2=C’.d0 +2,5=13,15mm
C’ = 7,1 (tra bảng theo tỷ số S1/d0 = 0,583)
S1 = 0,875 khoảng cách nẹp đứng với mã đứng gia cường cho sống;
d0 = 1,5m – không nẹp nằm cho sống
Chọn chiều dày sống chính đáy: tSC = 14mm.
- Sống phụ đáy số 1 (kề sống chính)
Chiều dày sống phụ đáy số 1:
t = max (t1, t2) = 16,44mm

t1 = C1

SBd
d 0 − d1

x

(2,6 l H

2

 y  
1
−
4
  



 B  
- 0.17)
+ 2,5 (mm)=16,44mm(4.1)

Tại vị trí: x = 0,45lH (lỗ khoét cao 500)
S = 4m;
d = 9,8m;
d0 = 1,5m
d1 = 0,5 (chiều cao lỗ khoét cho người chui 400 x 500)
x =(0,2lH ≤ lH ≤ 0,45lH) – lấy x = 0,45lH→ x/lH = 0,45 (lỗ khoét nhỏ);
y = 4;
B = 22,7m;
B
3lH
C1 =
103

= 0,0179

t2=C’.d0 +2,5= 13,15mm(4.2)
C’ = 9,3 (tra bảng theo tỷ số S1/d0 = 0,583)
S1 = 0,875 khoảng cách nẹp đứng với mã đứng gia cường cho sống;
d0 = 1,5m – không nẹp nằm cho sống
Chọn chiều dày sống chính đáy: tSC = 14mm.
- Sống phụ đáy số 2 (kề sống phụ số 1)

Cách thức tính toán như sống phụ số 1, chỉ khác giá trị y (đo theo khoảng cách
bố trí); đồng thời cần xem xét phương án bố trí lỗ khoét và gia cường cho hợp

15

15


lý (vì nếu kết cấu giống nhau, sống phụ nằm xa tâm tàu theo phương ngang hơn
sẽ có chiều dày nhỏ hơn.
Gia cường sống phụ:
Hệ thống kết cấu dọc: nẹp đặt ở khoảng cách thích hợp; hệ thống ngang, nẹp
đặt trong mỗi mặt đà ngang khung (khoảng cách nẹp gia cường phù hợp với
phương án tính toán thiết kế chiều dày– phần trên):
Khoảng cách các sống
Chiều cao tiết diện sống
Chiều cao lỗ khoét
khoảng cách giữa các nẹp đặt tại
sống
Chiều dài khoang hàng
Tỉ số khoảng cách
tỉ số
Khoảng cách từ sống đến tâm tàu
Hệ số
Hệ số
Chiều dày tính theo (4.1)
Chiều dày tính theo (4.2)
Chọn chiều dày

S=
d0 =
d1 =

x/lH
S1/d0

S1 =
lH =
=
=
y=
C1 =
C'1 =
t=
t=
t=

3.75 m
1.4 m
0.4 m
1.4
20.3
0.45
1.00
7.5
0.02
7.300
8.1
12.7
13

m
m

m

mm
mm
mm

-Dầm dọc đáy :
Khi đáy kết cấu ở hệ thống dọc,dầm hướng chính và các cặp xà dọc
đáy(dầm dọc đáy)chúng gồm 2 cơ cấu :dầm dọc đáy dưới dầm dọc đáy trên.Cặp xà
dọc đáy liên kết với nhau bằng nẹp tại đà ngang đầy (đà ngang đặc khoét lỗ cho xà dọc
chui qua,tại đó gắn nẹp,tại vách lien kết bằng mã .Trong 1 số trường hợp người thiết
kế có thể đặt thanh chống tại giữa nhịp của cặp xà dọc đáy)
Mô đun chống uốn yêu cầu lớn hơn
100C
24 − 15,5. f B

(d + 0,026 L) Sl 2

(cm 3 )

Z=

Chiều dài tàu
Chiều chìm
tàu
Khoảng cách các dầm
Nhịp của dầm
16

16

L=

126 m

d=
S=
l=

9.8 m
0.75 m
2.6 m


Hệ số phụ thuộc vào bố trí thanh
chống
Mô đun chống uốn của tiết diện
Chiều rộng mép kèm
b = min(0,2.l; S) =
Chiều dày mép kèm
t=

17

17

C=

0.5 (có thanh chống)

fB =

0.9

Z=
520
14

241 cm3
mm
mm


Bảng 3: Bảng chọn dầm dọc đáy ngoài khoang hàng
Quy cách

Fi

zi

Fizi

Fizi2

J0

mm

cm2

cm

cm3

cm4

cm4

Mép kèm

520 x 14

72.8

0.7

50.96

35.67

12

Thép mỏ

B.F 220 x 10

29

13.4

389

5207

1400

Thành phần

Σ

101.8

e

=

4.3

(cm)

Zmax

=

17.7

(cm)
4

J

=

4757

(cm )

WCC

=

269

(cm3)

∆W

=

10.3

%

440

6655

520 x 14

B.F 220 x 10

Vậy ta chọn thép có quy cách: B.F 220 x 10 là thoả mãn.

-Dầm dọc đáy trong
Mô men chống uốn kể cả mép kèm không nhỏ hơn 0.75 lần mô đun chống uốn
của
dầm dọc đáy ngoài cùng vùng và trị số:

Z=

100.C ' .S .h.l 2
cm 3
24 − 12 f B

Áp lực tính toán
Khoảng cách
các dầm
Nhịp của
dầm
Hệ số phụ thuộc vào
thanh chống
C' =
Môđun chống uốn của tiết diện tính
theo 4.4.3 - 2
0,75% mô đun chống uốn của tiết
diện đáy ngoài
Chiều rộng
mép kèm
b = min(0,2.l; S) =

Chiều dày mép
kèm
t=

18

h=

5.4 m

S=

0.75 m

l=

2.8 m
fB=

0.54

0.9

129.89 cm3

Z=

472.5 cm3

18

560

mm

14

mm


Bảng 10: Bảng chọn dầm dọc đáy trong khoang hàng
Thành
phần

Quy cách
mm

Fi
cm2

zi
cm

Fizi
cm3

Fizi2
cm4

J0

cm4

Mép kèm

560 x 14

78.4

0.7

54.88

38.42

13

Thép mỏ

HP 160 x 9

14.8

263
318

3899

448

e

=

3.3

17.8
96.2
(cm)

Zmax
J

=
=

18.7
3345

(cm)
(cm4)

ZCC

=

179

(cm3)

DZ

=

27.4

%

S

4398

560 x 14

HP 160 x 9

Vậy ta chọn thép có quy cách : HP 160 x 9 là thoả mãn
-Thanh chống giữa các cặp dầm dọc:
Diện tích tiết diện thanh chống không nh ỏ hơn trị số
xác định theo công thức
A = 1,8 C.S.b.h cm 2
Trong đó :
Chiều chìm
tàu
Chiều cao
đáy đôi
chiều cao
mạn
Khoảng cách giữa các dầm
dọc
Chiều rộng của vùng mà

thanh chống phải đỡ
Chiều cao
Chiêu dài tàu
Trị số
Hệ số

19

d

=

9.8 m

h

=

1 m

D

=

9,8 m

S

=

0.75 m

b

=

1.4 m

=

9.80 m

=

126 m

d + 0, 026 L' + hi
h=
2
L'

6.05 m

hi =
C=

Quy cách (mm)

1
1 − 0,5.

19

lS
k

=

1.43

200x14


Chiều dài của thanh chống
Diện tích tiết diện thanh
chống
Bán kính nhỏ nhất của tiết
diện thanh chống

20

lS

A
k

=
=
=

20

1.5 m
54.6 cm2
6.20 mm


Thỏa mãn,vậy ta chọn thép có quy cách 200x14 mm
1. Mã ngang gia cường cho sống chính:

Yêu cầu: Khoảng cách không quá 1,75m, ta bố trí hai khoảng sườn 1,3 (m)
Mã trong hông yêu cầu chiều dày tăng lên 1,5mm so với trị số tính theo công thức 4.2.4.2
(0,6

L

+ 2,5) = (0,6.

126

+ 2,5) = 9.234 mm.

Chọn chiều dày mã trong hông là 10mm, cạnh tự do của mã phải được gia cường thích đáng. Nếu
do hình dạng của tàu mà mã hông quá dài thì phải đặt thanh thép góc bổ sung dọc trên cạnh các mã
hoặc phải dùng biện pháp thích hợp khác.
2. Nẹp gia cường cho sống chính:

Khoảng cách giữa các nẹp

: S1 = 0,7 m

Nẹp có chiều dày bằng chiều dày sống chính
Chiều cao tiết diện nẹp

: hnẹp ≥ 0,08.do =112 mm

Vậy chọn nẹp : hnẹp x tnẹp = 110 x 12 vát mép hai đầu.
3. Nẹp gia cường cho sống phụ:

Khoảng cách giữa các nẹp

: S1 = 0,7 m

Nẹp có chiều dày bằng chiều dày sống phụ
Chiều cao tiết diện nẹp

: hnẹp ≥ 0,08.do =112 mm

Vậy chọn nẹp : hnẹp x tnẹp = 110 x12 vát mép hai đầu.

4.Lỗ khoét trên sốn

Lk
A

Trên sống phụ đoạn

TTrong phạm vi 10% c
A-A

đường kính lỗ khoét giả
K

B
A

B

T

LMK x BMK

21

trênsống phụ không lớn

đường kính lỗ khoét là 0

21

5.2.8. Đà ngang đặc:
B-B
B


-

Bố chí kết cấu:miệng hầm hàng chiều rộng miệng hầm hàng không lớn hơn 0,7 chiều rộng

tàu(khilớn hơn 0,7B, thì phải có biện pháp bù trừ thỏa đáng).

-

Chiều dài miệng hầm hàng bố chí để tạo điều kiện thuận tiện nhất cho việc bốc xếp dỡ hàng
hóa đồng thời phải phù hợp với điều kiện bố trí trang thiết bị trên boong(như không gian
bốtrí hệ cẩu làm hàng,khu vực xếp nắp miệng hầm hàng…) .

-

Khoảng cách giữa các xà ngang boong thường là 700mm.

-

Khoảng cách giữa các xà dọc boonh ngoài vùng 2 thanh quây là 400mm.

Khoảng cách giữa các xà ngang boong khỏe là 3500mm.
Kích thước miệng khoang hàng càng lớn càng tốt nhưng đảm bảo độ ổn định và độ dàn boong thì ta
phải chọn như sau :
Chiều rộng không lớn hơn 0,7.B = 15,89(m).
Chọn chiều rộng là : Bmk = 13.5(m).
Chiều dài chọn là: Lmk = 14.7 (m).
 Đối với boong chứa hàng:
- Kết cấu hệ thống ngang.
- Xà ngang đặt tại mỗi khoảng sườn.
- Sống ngang boong và sống dọc boong bố trí như boong thời tiết.
•

Miệng khoang hàng :

(điều 18.2)

- Chiều cao của thành miệng khoang tính từ mặt trên của boong ít nhất phải bằng 600(mm). Chọn
chiều cao thành miệng khoang là 1000(mm).
- Dọc theo thanh quây dọc và thanh quây ngang gia cường các mã đứng đặt trong vùng từ nẹp gia
cường đến boong.
+ Khoảng cách giữa các mã đứng ở thanh quây dọc không quá 3(m).
Chọn khoảng cách này là 1.5 (m).
+ Khoảng cách mã đứng ở thanh quây ngang không quá 1,5(m).
Chọn khoảng cách này là 1.4(m).
- Kích thước miệng khoang hàng càng lớn càng tốt nhưng để đảm bảo ổn định và độ bền dàn
boong
22 thì ta chọn như sau:

22


4,75.S.h.l2

Z=

cm3

Chiều rộng vùng mà sống phải đỡ

b=

2,25

m

Tải trọng tính toán cho sống

29,2
2,7

kN/m2

Chiều dài nhịp của sống

h=
l=

Mô đun chống uốn yêu cầu

Z =

m

223,3 cm3

Chiều rộng mép kèm

b = min(0,2.l; S) =

530

mm

Chiều dày mép kèm

t=

10

mm

Mô men quán tính yêu cầu
Chiều cao lỗ khoét cho xà ngang

J =
hxn + 10 =

946,822 cm4
190 mm
475 mm

Chiều cao tối thiểu của bản thành
Chiều dày bản thành không nhỏ hơn
Thành phần
Quy cách
mm
530
500
100

Mép kèm
Bản thành
Bản cánh
Tổng

mm

8
8
8

7,5 mm
Zi
Fi.Zi.

Fi
(cm2)
42,4
40,0
8,0
90,4

(cm)
0,5
25,4
50,8

e
J

=
=

15,8 cm
32353 cm4

Zmax

=

35,4 cm

Fi.Zi2

(cm3)
2,1
1016,0
406,4
1424,5

(cm4)
11
25806
20645

530x8
190

Công thức mô đun

913 cm3
223 cm3
75,5 %

Wcc
=
W

=
%DW
=
Vậy cơ cấu T (100x8)/(500x8)thoả mãn

100x8

Sống làm thanh quây mô đun chống uốn không nhỏ hơn trị số tính theo công thức:
Z = 1,29.l.(lbh + kw)

23

500x8

23

(cm3).


350

300

350

250x12

Như hình vẽ :

HP 160x9

8
750

12

250x12

 Đối với boong chứa hàng

24

24


• Sống ngang boong:
- Mô đun chống uốn không nhỏ hơn:

(cm3).

Z = 0,484.l.(lbh + kw)
Mô men quán tính yêu cầu:I = C.Z.l (cm4).

Công thức mô đun chống uốn

4,75.S.h.l2

Chiều rộng vùng mà sống phải
đỡ

b=

3,00

h=
l=

36,9
2,8

Tải trọng tính toán cho sống
Chiều dài nhịp của sống

cm3

Z =
Mô đun chống uốn yêu cầu
Chiều rộng mép
kèm
b = min(0,2.l; S) =
Chiều dày mép
kèm
t=
Mô men quán tính yêu cầu
Chiều cao lỗ khoét cho xà
ngang
Chiều cao tối thiểu của bản
thành

560
500

100

m

J =

560

mm

10
1881,85
9

mm

hxn + 10 =

cm4

190 mm
475 mm
7,5 mm
Zi

Fi.Zi.

Fi.Zi2

Jo

(cm)

(cm3)

(cm4)

(cm4)

2,8
1275,0
510,0
1787,8

14
4,7
32513
10417
26010
0,8
68959

e
J

=
=

56,0
0,5

50,0
25,5
10,0
51,0
116,0
15,4 cm
41405 cm4

Zmax

=

36,1 cm

Wcc

=

1147 cm3

W

=
=

420 cm3
173,1 %

%∆W

10
10
10

kN/m2

420,1 cm3

Chiều dày bản thành không nhỏ hơn
Thành
Quy cách
Fi
phần
mm
mm
(cm2)
Mép kèm
Bản thành
Bản cánh
Tổng

m

560x10
190

-

500x10

 Đối với sống dọc làm thanh quây miệng hầm hàng:
- Sống làm thanh quây mô đun chống uốn không nhỏ hơn trị số tính theo công

thức:
Z = 0,484.l.(lbh + kw)
25

25

(cm3).