Thiết kế tàu chở hàng khô, chở 5500 tấn hàng, chạy cấp HCI, vận tốc 13,5 knot

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM


Khoa: ĐÓNG TÀU
Bộ môn: LÝ THUYẾT – THIẾT KẾ TÀU

Sinh viên: NGUYỄN VƢƠNG THÀNH
Lớp: VTT51 – ĐH3 Khoá: 51
Tên đề tài: Thiết kế tàu chở hàng khô, chở 5.500 tấn
hàng, chạy cấp HCI, vận tốc 13,5 knot.

1


Nội dung và các yêu cu cn gii quyết trong nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp (về lý lun,
thực tiễn, tiến trình cn tính toán và các bn vẽ).
A – Phần Thuyết minh:
1 – Tìm hiểu tuyến đƣờng – tàu mu
2 – Xác định kích thƣớc chủ yếu của tàu
3 – Xây dựng tuyến hình
4 – Bố trí chung
5 – Các yếu tố tính nổi (Bonjean, Thủy lực)
6 – Cân bng và ổn định theo Quy phm
7 – Kết cu cơ bn (02 khoang liền kề khác nhau về công năng)
8 – Tính toán, thiết kế thiết bị đy
B – Phần Bản vẽ:
1 – Tuyến hình

1A0

2 – Bố trí chung

1A0

3 – Kết cu

2A0

4 – Thiết bị đy

1A0

Các số liệu chủ yếu cn thiết để thiết kế:

2


CÁC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Ngƣời hƣớng dn thứ nht:
Nội dung hướng dẫn:

Ngƣời hƣớng dn thứ hai:
Nội dung hướng dẫn:

Địa điểm thực tp tốt nghiệp:

3

Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp đƣợc giao ngày.........tháng........năm 2015 và phi hoàn
thành xong trƣớc ngày..........tháng........năm 2015

ĐÃ NHẬN NHIỆM VỤ T.K.T.N

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN T.K.T.N

Sinh viên:

Nguyễn Văn Võ

Hải Phòng, ngày ..... tháng ...... năm 2015
T/L. HIỆU TRƢỞNG
TRƢỞNG KHOA ĐÓNG TÀU

4


PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Tinh thn thái độ sự cố gng trong quá trình làm thiết kế tốt nghiệp của sinh viên:

2. Đánh giá về cht lƣợng của công trình T.K.T.N (so với nội dung yêu cu đã đề ra
trong nhiệm vụ T.K.T.N trên các mặt: lý lun thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, cht
lƣợng các bn vẽ, ...)

3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dn:
(Điểm ghi bằng số và chữ)

Ngày.......tháng.........năm 2015
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHÍNH
(Họ tên và chữ ký)

Ths. Trần Tuấn Thành

5


NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
1. Đánh giá cht lƣợng công trình thiết kế tốt nghiệp về các mặt thu thp và phân tích
số liệu ban đu, cơ sở lý lun chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính toán cht lƣợng thuyết
minh và bn vẽ, giá trị lý lun và thực tiễn của công trình.

2. Cho điểm của cán bộ chm phn biện
(Điểm ghi bằng số và chữ)

Ngày.......tháng......năm 2015
HỌC VỊ, CHỨC VỤ, HỌ TÊN CHỮ KÝ
CỦA CÁN BỘ CHẤM ĐỀ ÁN

6


MỤC LỤC
PHN I.TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG VÀ TÀU MU ................................... 13
1.1. TUYẾN ĐƢỜNG.................................................................................... 13
1.1.1. Đặc điểm về cng biển. ........................................................................ 13
1.1.1.1. Cng Sài Gòn. ................................................................................ 13

1.1.1.2. Cng Hồng Kông............................................................................ 15
1.1.2. Kết lun. ................................................................................................ 16
1.2. TÀU MU. .............................................................................................. 17
PHN II. KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU ................................................................. 19
2.1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU .................................................. 19
2.1.1. Xác định lƣợng chiếm nƣớc sơ bộ. ................................................... 19
2.1.2. Xác định chiều dài tàu. ...................................................................... 20
2.1.3. Xác định các hệ số béo. ..................................................................... 20
2.2.4. Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mn. ........................................... 21
2.3. NGHIỆM LI CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU ĐÃ CHỌN. ................ 22
2.3.1. Nghiệm li lƣợng chiếm nƣớc theo phƣơng trình sức nổi. ............... 22
2.3.2. Nghiệm li khối lƣợng tàu theo phƣơng trình khối lƣợng. ............... 22
2.4. KIỂM TRA SƠ BỘ DUNG TÍCH KHOANG HÀNG. ........................... 26
2.4.1. Dung tích yêu cu.............................................................................. 27
2.4.2. Nghiệm li ổn định ban đu. ............................................................. 27
2.5. KẾT LUN. ............................................................................................. 27
PHN III. XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH ............................................................ 28
3.1.ĐẶT VN ĐỀ. .......................................................................................... 28
3.2. CÁC BƢỚC XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH. ............................................ 30
7


3.2.2. Đƣờng cong đƣờng nƣớc thiết kế. .................................................... 32
3.2.3.Xây dựng sƣờn giữa và các sƣờn thân ống. ....................................... 33
3.2.4. Dựng các sƣờn cân bng theo phƣơng pháp I,A,Ia-kov-lev. ............ 33
3.2.5. Kiểm tra lƣợng chiếm nƣớc. ............................................................. 36
PHN IV. TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI BONJEAN-THỦY LỰC . 38
4.1. GIỚI THIỆU CHUNG. ............................................................................ 38
4.2. TÍNH TOÁN VÀ VẼ ĐỒ THỊ BONJEAN. ............................................ 39
4.2.1. Công thức lý thuyết. .......................................................................... 39

4.2.2. Công thức tính gn đúng. .................................................................. 39
4.2. TÍNH VÀ VẼ ĐƢỜNG CONG THỦY LỰC.......................................... 44
4.2.1. Nhóm 1: Các yếu tố của đƣờng nƣớc................................................ 44
4.2.2. Nhóm 2: Các yếu tố thân tàu. ............................................................ 51
PHN V. BỐ TRÍ CHUNG TOÀN TÀU ........................................................... 54
5.1. PHÂN KHOANG CHO TÀU THIẾT KẾ. .............................................. 55
5.1.1. Phân khoang theo chiều dài. ............................................................. 55
5.1.2. Phân khoang theo chiều cao. ............................................................ 55
5.2. BỐ TRÍ CÁC KHOANG KÉT. ............................................................... 55
5.3. BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ, BUỒNG PHÒNG. .......................................... 55
5.3.1.Trên boong chính. .............................................................................. 55
5.3.2.Trên boong thƣợng tng đuôi . ........................................................... 56
5.3.3. Trên boong cứu sinh.......................................................................... 56
5.3.4.Trên boong điều khiển. ...................................................................... 57
5.4.TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CỨU SINH. ...................................................... 59
5.5.TÍNH CHỌN THIẾT BỊ ĐÈN TÍN HIỆU. ............................................... 59
8


5.6. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ LÁI. .................................................................. 60
5.7. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NEO. ................................................................ 60
5.8. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHNG BUỘC ............................................... 63
5.9. TRANG THIẾT BỊ HÀNG HI. ............................................................. 64
5.10. TRANG THIẾT BỊ VỐ TUYỄN ĐIỆN. ............................................... 64
5.11. TRANG THIẾT BỊ PHÒNG NN. ....................................................... 65
5.12. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ DN............................................................ 67
5.12.1. Bố trí dn. ........................................................................................ 67
5.12.2. Dung tích du cn dung theo lí thuyết. ........................................... 67
5.13. DUNG TÍCH THỰC TẾ KHOANG HÀNG VỀ HỆ THỐNG DN. .. 68
5.14. HIỆU CHỈNH MN KHÔ..................................................................... 69

PHN VI. TÍNH TOÁN KẾT CU CHO 2 KHOANG LIỀN KỀ (KHOANG
HÀNG, KHOANG MŨI) .................................................................................... 69
6.1. GIỚI THIỆU CHUNG. ............................................................................ 69
6.2. HỆ THỐNG KẾT CU, KHONG SƢỜN, PHÂN KHOANG. ........... 70
6.2.1. Hệ thống kết cu................................................................................ 70
6.2.2. Phân khoang ...................................................................................... 70
6.3. KẾT CU KHOANG HÀNG. ................................................................. 71
6.3.1. Kết cu dàn vách. .............................................................................. 71
6.3.2. Bố trí nẹp đứng, nẹp khỏe cho dàn vách khoang hàng. .................... 71
6.4. TÍNH TOÁN CƠ CU. ........................................................................... 71
6.4.1. Chiều dày tôn vách. ........................................................................... 71
6.4.2. Nẹp vách. ........................................................................................... 73
6.5. DÀN MN. .............................................................................................. 76
9


6.5.1. Sơ đồ kết cu. ................................................................................... 76
6.5.2. Tính toán cơ cu. ................................................................................... 76
6.5.3. Di tôn mép mn. .............................................................................. 77
6.5.4. Sƣờn thƣờng. ..................................................................................... 77
6.5.5. Sƣờn khỏe.......................................................................................... 79
6.6. KẾT CU DÀN BOONG. ....................................................................... 82
6.6.1. Sơ đồ kết cu. .................................................................................... 82
6.6.2. Chiều dày tôn boong. ........................................................................ 83
6.6.3. Tính toán cơ cu. ............................................................................... 86
6.6.4. Cột chống. ......................................................................................... 99
6.6.5. Liên kết. ........................................................................................... 101
6.7. KẾT CU DÀN ĐÁY. .......................................................................... 101
6.7.1. Sơ đồ kết cu. .................................................................................. 101
6.7.2. Chiều dày tôn đáy............................................................................ 102

6.7.2. Chiều dày tôn bao đáy. .................................................................... 103
6.7.3. Tính toán cớ cu. ............................................................................. 104
6.7.4. Liên kết. ........................................................................................... 108
6.8. KẾT CU VÙNG MŨI. ........................................................................ 109
6.8.1. Dàn vách. ......................................................................................... 109
6.8.2. Chiều dày tôn vách. ......................................................................... 109
6.8.3. Tính toán cơ cu. ............................................................................. 111
6.8.4. Kết cu dàn vách vùng mũi. ............................................................ 113
6.8.5. Tính toán cơ cu. ............................................................................. 113
6.8.6. Kết cu dàn boong khoang mũi....................................................... 114
10


6.8.7. Tính toán cơ cu. ............................................................................. 115
6.8.8. Kết cu dàn mn khoang mũi. ......................................................... 117
6.8.9. Tính toán cơ cu. ............................................................................. 118
6.9. THANH CHỐNG................................................................................... 120
PHN VII. TÍNH TOÁN CÂN BNG ỔN ĐỊNH .......................................... 121
7.1. GIỚI THIỆU CHUNG ........................................................................... 121
7.2. CÂN BNG TÀU. ................................................................................. 122
7.3. XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM TÀU KHÔNG. .......................................... 122
7.4. KHỐI LƢỢNG, TRỌNG TÂM TÀU Ở CÁC TRNG THÁI TI
TRỌNG. ........................................................................................................ 123
7.4.1. Trng thái ti trọng: 100% hàng, 100% dự trữ (NoI). .................... 123
7.4.2. Trng thái ti trọng: 0% hàng, 10% dự trữ có dn(NoII). .............. 123
7.5. TÍNH NH HƢỞNG CỦA MẶT THOÁNG CÁC KÉT HÀNG LỎNG
ĐẾN ỔN ĐỊNH TÀU.................................................................................... 124
7.6. CÂN BNG DỌC TÀU Ở CÁC TRNG THÁI TI TRỌNG. .......... 126
7.7. ỔN ĐỊNH TÀU TI CÁC TRNG THÁI. .......................................... 128
7.7.1. Trng thái NoI: 100% hàng, 100% dự trữ....................................... 130

6.7.2. Trng thái NoIII: 0% hàng 10% dự trữ có dn. .............................. 135
7.8. XÁC ĐỊNH GÓC VÀO NƢỚC Ở CÁC TRNG THÁI. ..................... 139
7.9. XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH VÀ TÂM MẶT HỨNG GIÓ. ....................... 140
7.10. TÍNH BIÊN ĐỘ LC NGANG THEO CÁC PHƢƠNG ÁN TI
TRỌNG ......................................................................................................... 141
7.11. MÔMEN NGHIÊNG DO GIÓ. ........................................................... 142
7.12. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH THEO QUY PHM. ...................................... 142
PHN VIII. TÍNH TOÁN LỰC CN VÀ THIẾT BỊ ĐY ........................... 145
11


8.1. TÍNH TOÁN LỰC CN. ...................................................................... 145
8.2. THIẾT KẾ CHONG CHÓNG. .............................................................. 148
8.2.1. Chọn vt liệu chế to. ...................................................................... 148
8.2.2. Tính toán hệ dòng theo và hệ số hút. .............................................. 148
8.2.3. Chọn sơ bộ đƣờng kính chong chóng. ............................................ 148
8.2.4. Chọn số cánh chong chóng Z. ......................................................... 149
8.2.5. Tính các yếu tố cơ bn của chong chóng. ....................................... 149
8.3. XÂY DỰNG BN VẼ CHONG CHÓNG. ........................................... 154
8.3.1. Xây dựng hình bao duỗi thẳng của chong chóng. ........................... 154
8.3.2. Xây dựng profin cánh...................................................................... 155
8.3.3. Xây dựng hình chiếu pháp và hình chiếu cnh . ............................. 158
8.3.4. Xây dựng củ chong chóng............................................................... 158
8.3.5. Xây dựng tam giác đúc. .................................................................. 161
8.4. KIỂM TRA BỀN CHONG CHÓNG THEO QUY PHM. .................. 161
8.4.1. Chiều dày cánh. ............................................................................... 161
8.4.2. Tính bán kính góc lƣợn. .................................................................. 163

12

PHẦN I
TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG VÀTÀU MẪU
1.1.TUYẾN ĐƢỜNG.

Công việc thiết kế ra một con tàu đòi hỏi ngƣời thiết kế phi chọn phƣơng
án thiết kê củatàu. Tuyến đƣờng đó nói nên đặc điểm khí tƣợng thủy văn, độ sâu
của luồng lch giúp ngƣời thiết kế lựa chọn kích thƣớc phù hợp. Chính vì vy ta
cn phi tìm hiểu tuyến đƣờng cũng nhƣ cng đến và cng đi của tàu.
Tàu thiết kế là tàu chở hàng khô, sức chở hàng 5500 tn, tốc độ 13,5 hi
lý,chy tuyến hn chế 1 .
Từ yêu cu về cp hn chế trên, tôi chọn tuyến đƣờng từ Sài Gòn tới
Hồng Kông.
1.1.1. Đặc điểm về cảng biển.

1.1.1.1. Cảng Sài Gòn.
Cng nm ở hữu ngn sông Sài Gòn có vĩ độ 10048‟ bc và 106042‟ kinh
đông. Cng nm trên một phm vi dọc bờ dài hơn 2km cách bờ biển 45 hi lý.
Khu vực Sài Gòn có chế độ bán nht triều, biên độ dao động cửa mực
nƣớc triều lớn nht là 3,98m, lƣu tốc dòng chy là 1m/s. Từ cng Sài Gòn đi ra
biển có 2 đƣờng sông:
- Theo sông Sài Gòn ra vịnh Rành Gáy qua sông Lòng To, sông Nhà Bè
và sông Sài Gòn. Những tàu có mớn nƣớc khong 9m và chiều dài khong 210m
đi li dễ dàng theo đƣờng này.
- Theo sông Soài Rp, đƣờng này dài hơn 10 hi lý và tàu phi có mớn
nƣớc không quá 6,5m.
Con tàu và kho bãi :
Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390 m
Khu Khám Hội gồm 11 bến từ kho K0K10 với tổng chièu dài 1264
m.Về kho bãi khu Khánh Hội có 18 kho với tổng diện tích 45369 m2 và diện tích

bãi 15781m2
Khu Nhà Rồng có diện tích kho 7225 m2 và 3500 m2 bãi ,ti trọng của
kho thp thƣờng bng 2 tn/m2. Các bãi chứa thƣờng nm sau kho,phổ biến là
các bãi xen kẽ,ít có bài liên hoàn.
Ngoài hệ thống bán tàu còn có hệ thống phao neo tàu gồm 6 phao ở hữu
ngn sông Sài Gòn và 26 phao ở t ngn sông Sài Gòn.
Từ khu nhà rồng ra biển theo sông Sài Gòn ra sông gành ráy qua sông lòng
to, sông nhà bè và sông Sài Gòn với những tàu có chiều cao mớn nƣớc 9m và
chiều dài khong 40m đi li dễ dàng.
13


Cng Sài Gòn nm cách bờ biển 20 hi lý ở vị trí 10o 48„ vĩ độ bc và 106o
42„ kinh độ đông. Khu vực cng nm giữa hai sông thị nghè và kinh tô.
Cng Sài Gòn chia làm ba khu vực :
+Khu thƣợng cng
+Khu quân cng
+Cng nhà bè
Khu thượng cảng :
Nm ở vùng h lƣu sông Sài Gòn, là khu vực dùng cho tàu lái buôn loi
lớn có bến chính là khánh hội.
Độ sâu của cng từ (9 12)m một lúc có thể cp đƣợc 10 tu có trọng ti
10.000 tn và nhiều tàu nội địa.
Cng có 12 cu tàu bng bệ dài 1800m và 27 bến đu để chuyển ti.
Khu quân cảng:
Độ sâu từ (1012)m
Cảng nhà bè :
Cách Sài Gòn 12 km khu vực này dùng để xut nhp đu, các loi hàng dễ
cháy, dễ nổ.
Khu vực này có thể cp 4 tàu viễn dƣơng và 3 tàu nội địa cùng một lúc.

Trang thiết bị :
Cng có 4 cn cu cũ xếp hàng Pn = 1,5 T
Hai cn cu có sức nâng 90T + 60T
Hai cn cucó sức nâng 100T.
Hai cn cu di động với trọng ti 90T.
Tám tn lai dt và nhiều xe trở hàng và xe nâng sn xut.
Chế độ thuỷ chiều :
Có chế độ bán nht chiều biên độ lớn nht của nht chiếu là 3,98m lƣu tốc
dòng chy là 1m/s.
Khí hu khu vực này chia làm 2 mùa rõ rệt mùa mƣa và mùa khô. Mùa mƣa
bt đu từ tháng 5 đến tháng 11 lƣợng mƣa trung bình từ 150 đến 250 (mm)
trên mỗi tháng, mỗi tháng có từ khong 18 đến 19 ngày mƣa. mùa khô bt đu
từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
14


Khu vực này có hệ thống cung cp nhiên liệu thun lợi.
Giao thông trong cng :
Đƣờng hai chiều, xe ti đi li dễ dàng.
Kho bãi :
Kho chứa đƣợc 40.000T không kể kho chứa hàng đông lnh.

Hình 1.1.Sơ đồ cảng Sài Gòn.
1.1.1.2. Cảng Hồng Kông.
Cng Hồng Kông nm ở 22o11‟ vĩ độ Bc và 114o11‟ độ kinh Đông.
Cng có thể tiếp nhn các tàu 60000 DWT, chiều dài 288m. Tuy nhiên
luồng ở của chỉ cho phép tàu có mớn nƣớc 10,9m ra vào đƣợc.Các bến nƣớc sâu
đƣợc tp trung ở bán đo Konlum, ở đay có 12 bến cho tàu cho tàu viễn dƣơng,
với độ sâu khi nƣớc triều kiệt là 9,6m.Bến Container đƣợc bố trí ở khu
Kwaichung ở đây có ba bến với một độ sâu trƣớc bến là 12,4 m.Cng làm việc

24 giờ trong ngày . Thiết bị làm hàng bách hóa của cng từ 1 đến 100 tn. Cng
cung cp lƣơng thực thực phm bt kì lúc nào. Kh năng thông qua cng khong
37 triệu tn 1 năm trong đó chủ yếu là hàng nhp khu .
Điều kiện tự nhiên của Hồng Kông là chịu nh hƣởng của khí hu nhiệt
đới gió mùa, thủy chiều đều đặn, các dòng hi lƣu rt ít nh hƣởng đến sự đi li
của tàu, xong do đi lên phía bc nên chịu nh hƣởng của gió mùa đông bc từ
tháng 11 đến tháng 3 năm sau, ở vùng biển này lƣợng mƣa tp trung vào tháng
sáu tháng by, lƣợng mƣa trung bình là 1964mm. Ti vùng biển Đông có thể
xut hiện bão đột ngột thƣờng từ cp 5 đến cp 7.Từ tháng 11 đến tháng 4 năm
sau thƣờng có sƣơng mù nên tàu hành trình khó khăn .
Ở vùng biển này chịu nh hƣởng của dòng hi lƣu nóng chy từ bờ biển
Châu Á lên phía Bc rồi theo bờ biển về Châu Mỹ quay về xích đo to thành
15


vòng kín và dòng hi lƣu lnh chy ngƣợc từ Bc Mỹ về phía nam theo bờ biển
Châu Á. Do các dòng hi lƣu nên tốc độ của tàu cũng bị nh hƣởng .

Hình 1.2.Cảng Hồng Kông.
1.1.2. Kết luận.

Tuyến đƣờng giữa 2 cng Sài Gòn – Hồng Kong quãng đƣờng :
S = 911 hi lý
Vn tốc thiết kế tàu:
v = 13,5 knots
Thời gian hành trình:

t

S

 2,81 ngày
24.v

Độ sâu cho các tàu có thể dễ dàng truy cp từ biển:
Tmax=9 m
Trong thời gian hành trình còn phi có thời gian dự trự để sử dụng
vào các công việc khác nhƣ :nghỉ,sửa chữa,bo dƣỡng,tránh bão. Do đó,
ta chọn thời gian hành trình là: t = 7 ngày

16


Hình 1.3.Sơ đồ hành trình.
Chức danh
( Ranks )

Bảng 1.1. Định biên trên tàu
Chức danh
Số lƣợng
(Number)
(Ranks)

Thuyền trƣởng
(Master)

1

Đi phó (Chief Officer)

1

Sỹquan boong
(Deck Officer)

2

Thuỷ thủ trực ca
(Deck Watchkeeping Rating)

5

Sỹ quan TTVT hoặc Sỹ quan
boong có G.O.C (Radio Officer
or Deck Officer holding G.O.C)
Tổng

2

Số lƣợng
(Number)

Máy trƣởng (Chief
Engineer)

1

Máy hai (Second
Engineer)
Sỹ quan máy
(Engine Officer)

Thợ máy trực ca
(Engine Watchkeeping
Rating)
Đu bếp, Phục vụ

1
3
5

2

23 thuyền viên trên tàu

1.2. TÀU MẪU.

Việc tìm hiểu tàu mu có vai trò quan trọng ban đu trong xây dựng cơ
bn của tàu mu đánh giá tính năng, của tàu trong quá trình đóng mới, khai thác
từ đó rút kinh nghiệm khuyết điểm và áp dụng ƣu điểm vào tàu đƣợc thiết kế.
Với mục đích đó, tàu mu phi thỏa mãn điều kiện sau :
+Cùng công dụng, loi tàu
+ Cùng câp vùng hot động, cp thiết kế
+Cùng vt liệu đóng
+ Các thông số tàu nhƣ chiều dài, chiều rộng, chiều cao, lƣợng chiếm
nƣớc, vn tốc …….phi gn sát nhau.
Nguồn: Cục đăng kiểm Việt Nam ( />Bảng 1.2. Thông số tàu mẫu.
STT
1
2
3
4

5

Thông số
IMO
Năm đóng
Loi tàu
mh
Lmax

Hoàng Anh 25
9663374
2012
Hàng khô
5098,6
110

Giang hi 11
9557355
2011
Hàng khô
5262,9
112

Royal 18
9591662
2010
Hàng khô
5617,5
118,5

6

Lpp

106

107

112

17


7
8
9
10
11
12
13

B
D
T
L/B
B/T
D/T
Δm

18,2

9
6,8
5,824
2,68
1,3
6647,4

18,2
9
6,8
5,879
2,68
1,324
6699,1

18,2
9,2
6,9
6,154
2,64
1,333
7128

14

CB

0,720

0,730

0,730

15
16
17

ηh
Công sut
Tốc độ

0,52
1765
13

0,536
1765
14

0,56
1765
13,5

18


PHẦN II
KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU

2.1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU

2.1.1. Xác định lượng chiếm nước sơ bộ.
Từ phƣơng trình xác định lƣợng chiếm nƣớc:
m
m
h  h   sb  h
 sb
h

(2.1)

Trong đó :
- mh = 5500t–khối lƣợng hàng hóa.
-  h : Hệ số lợi dụng lƣợng chiếm nƣớc theo khối lƣợng hàng.
19


- Theo bng 2.2 - tr18/ STKTĐTT . T1 ly đối với tu hàng cỡ
nhỏ và cỡ trung : h = 0,57  0,7
- Chọn h = 0,6
Ta có:  sb 

mh

h

=

5500
 9167 T

0,6

2.1.2. Xác định chiều dài tàu.
Chiều dài tƣơng đối:
l =3

L

(2.2)

D /

Theo L.M. Nogid( tr163/LTTK):
l = cnv1/3 = 5,3
Với cn = 2,16
3
 L = l 3  /  = 5,3 9167 /1,025 = 105,6 (m)
 Chọn L = 107,8 (m)
2.1.3. Xác định các hệ số béo.
2.1.3.1. Tính số Frut.
Fr 

v
g.L

(2.3)

Trong đó
v : tốc độ tàu, v = 13,5 (knot) = 6,944 (m/s)
L : chiều dài tàu, L = 107,8 (m)

g : gia tốc trọng trƣờng, g = 9,81 (m/s2)
=> Fr = 0,2214
2.1.3.2. Xác định các hệ số béo.
Hệ số béo thể tích CB tính theo công thức 4.2 trang 67, " Bài ging thiết
kế đội tàu”.
CB = 1,085 – 1,68.Fr = 1,085 – 1,68.0,2214 =0,725(2.4)
Kết hợp với tàu mu chọn CB =0,74
Hệ số béo sƣờn giữa (Giáo trình Lý thuyết thiết kế tàu thủy trang 79)
CM  0,926  0,085.CB  0,004  0,9957 ± 0,004
(2.5)
Kết hợp với tàu mu chọn CM = 0,98
Hệ số béo đƣờng nƣớc (Bài ging Thiết kế đội tàu trang 62)
CW = 0,205+ 0,85.CB = 0,826
(2.6)
Kết hợp với tàu mu chọn CW = 0,86
Hệ số béo dọc tàu:
20


CP 

CB
0,8

 0,75
CM 0,99

(2.7)

2.2.4. Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn.

Ta có:

Δm = kCBLBT

(2.8)

Trong đó:
k là hệ số kể tới phn nhô, chiều dày tôn thuộc bề mặt ngâm nƣớc của tàu.
k = 1,007
 = 1,025 (t/m3) - khối lƣợng riêng của nƣớc.
 sb  9167 tn.
 BT = m/ kCBL, (m2)
BT =

m
9167
2

 116,83(m )
kCB L 1,007.1,025.0,74.107,8

(*)

Mặt khác theo phƣơng trình ổn định có

bT = B/T = 6h  3,47 kg h T 
= 2,491
(2.9)
 
Trong đó:

Chọn h  0,1
kg = 0,64 ly đối với tàu hàng mn khô tối thiểu chở đy
hàng ( STKTĐT1).
hT:Theo thống kê đối với tàu hàng có mn khô tối thiểu tính đến
tính chống chìm và kh năng chống nƣớc ht lên boong có:
D/T = 1,15  1,35
Chọn D/T = 1,32
D

b T  T  1,32
Chọn tỷ số B/T, D/T theo tàu mu ta có: 
h  B  2, 491
 T T

Kết hợp với (*) ta có:

D
 T  1,32

B.T  116,83
B
  2, 491
T

Từ (**) suy ra:
B = 17,191 (m)
T = 6,796 (m)
D = 8,97
(m)
 Kết luận : Vy kích thƣớc sơ bộ của tàu :

L = 107,8 (m)
CB = 0,74
B = 18,2 (m)
CM = 0,98
21

(**)


T = 6,8 (m)
D = 9 (m)

CW = 0,85
CP = 0,75
2.3. NGHIỆM LẠI CÁC KÍCH THƢỚC
CHỦ YẾU ĐÃ CHỌN.

2.3.1. Nghiệm lại lượng chiếm nước theo phương trình sức nổi.

1  k..CB.LBT  1,007.1,025.0,74.107,8.18,2.6.8=9290,23(tấn)(2.10)
sb  9167t
Kiểm tra sai số:


1  sb
9290, 23  9167
.100 
.100  1,59% < 3%
1
9167

(2.11)

=> Vy các kích thƣớc đã cho thỏa mãn.
2.3.2. Nghiệm lại khối lượng tàu theo phương trình khối lượng.
m = mi = 0 + DW

(2.12)

Trong đó:
0 – là khối lƣợng tàu không (Lightship weight);
DW – trọng ti tàu.
2.3.2.1. Khối lượng tàu không ∆0.
Trong giai đon thiết kế ban đu, khối lƣợng tàu không đƣợc chia ra thành
cácthành phn khối lƣợng sau:
0 =(mvt+ mtbh + mm + m)k (tn)
(2.13)
Tàu mu
0tính toán
0thực tế
Sai số
HOÀNG ANH 25
1589
1548,8
2,6
GIANG HI 11
1589
1436,2
10,64
ROYAL 18

1592,01
1540,5
3,34
Từ bng giá trị sai số trên, chọn hệ số k = 1
Trong đó:
mvt– khối lƣợng thân tàu.;
mtbh – Khối lƣợng các trang thiết bị, hệ thống …;
mm – khối lƣợng trang thiết bị năng lƣợng;
m– Khối lƣợng dự trữ lƣợng chiếm nƣớc.
Khối lượng thân tàu mv:
mvt = mv+mtt, tn
Trong đó:
mv – Khối lƣợng phn thân chính của vỏ tàu;
mtt – Khối lƣợng phn thƣợng tng.
Khối lƣợng phn thân chính của vỏ tàu có thể đƣợc xác định theo công
thức:
mv = k1Lk2Bk3Dk4 =2431,44(tn)
(2.14)
22


Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.14) đƣợc xác định dựa vào bng
sau:
k1
k2
k3
k4
Tàu hàng
0,0318
1,6

1
0,26
Khối lƣợng phn thƣợng tng có thể đƣợc xác định sơ bộ dựa vào khối
lƣợng phn thân chính của vỏ tàu và loi tàu:
Đối với tàu hàng khô:
mtt =(6÷7)%mv = 0,06.mv=170,20(tn)(2.15)
Khối lượng thiết bị tàu.
mtbh = k1(L.B.D)k2 =675,2(tn) (2.16)
Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.13) đƣợc xác định dựa vào bng
sau:
k1
k2
Tàu hàng khô
6,179
0,48
Khối lượng trang thiết bị năng lượng.
mm = k1.Nek2
(2.17)
Trong đó:
Ne – công sut của tổ hợp thiết bị năng lƣợng, kW.
Giá trị của các hệ số k1 và k2trong công thức (2.16) phụ thuộc vào
loi máy chính và đƣợc xác định dựa vào bng sau:

k1
k2
Động cơ diesel (2 kỳ) 2,41 0,62
Động cơ diesel (4 kỳ) 1,88 0,60
2 x Diesel (2 kỳ)
2,35 0,60
Turbine hơi

5,00 0,54
Công sut máy Ne đƣợc tính dựa theo phƣơng trình sức cn
-Tính sức cn:
Ta sử dụng phƣơng pháp Holtrop- Mennen để tính lực cn của tàu.
Giới hn của phƣơng pháp:
L/B
B/T
CP
5,12,40,7Ta có: L/B= 5,9 ; B/T = 2,67 ; CP= 0,75
Vy thông số của tàu thỏa mãn giới hn trên nên.
Ta có: Sức cn toàn bộ của tàu:
RT  RF 0 (1  k1 )  RAPP  Rw  RB  RTB  RA
(2.18)
Trongđó:
RFO(1+k1)_Sức cn ma sát tƣơng đƣơng;
RAPP_Sức cn phn nhô;
Rw_Sức cn sóng;
RB_Sức cn áp sut bổ xung do mũi;
RTB_Sức cn áp sut bổ xung do ngp đuôi kiểu tun dƣơng hm;
23


RA_Hiệu chỉnh sai khác mô hình tàu.
Bảng 2.1.Tính lực cản theo Holtrop- Mennen.
STT
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

33
34
35
36
37
38
39

Đi
Đơn
lƣợng
vị
tính toán
vS
hl/h
12
v
m/s
6,173
2
2 2
v
m /s
38,103
Fr
0,188
CP
0,745
lcb
%L

-2,000
LR
m
23,094
c12
0,538
c13
1,000
1+k1
1,266
2
S
m
2758,964
-9
Re.10
0,571
3
CF.10
1,643
RF
kN
88,521
1+k2
2,800
RAPP
kN
0,184
c7
0,165

iE
Độ
28,38
c1
2,919
c3
0,000
c2
1,000
c5
0,894
c16
1,211
m1
-2,119
c15
-1,694
m4
0,000
λ
0,896
Rw
kN
18,720
PB
0,000
Fri
0,725
RB
kN

0,000
FrT
2,016
c6
0,119
RTR
kN
37,292
c4
0,040
CA
0,0005
RA
27
Rtotal
kN
220,554
PE
kW 1474,88

Các giá trị tính toán
12,5
6,430
41,345
0,196
0,745
-2,000
23,094
0,538
1,000

1,266
2758,964
0,594
1,634
95,549
2,800
0,200
0,165
28,38
2,919
0,000
1,000
0,894
1,211
-2,119
-1,694
0,000
0,896
26,419
0,000
0,753
0,000
2,100
0,116
39,326
0,040
0,0005
29
247,12

13
6,687
44,719
0,204
0,745
-2,000
23,094
0,538
1,000
1,266
2758,964
0,618
1,626
102,828
2,800
0,216
0,165
28,38
2,919
0,000
1,000
0,894
1,211
-2,119
-1,694
-0,001
0,896
36,381
0,000
0,780

0,000
2,184
0,113
41,302
0,040
0,0005003
32
298,43

1716,11

2149,7

24

13,5
6,944
48,225
0,211
0,745
-2,000
23,094
0,538
1,000
1,266
2758,964
0,642
1,618
110,356
2,800

0,233
0,165
28,38
2,919
0,000
1,000
0,894
1,211
-2,119
-1,694
-0,002
0,896
48,844
0,000
0,808
0,000
2,268
0,109
43,212
0,040
0,0005
34
360,539

14
7,202
51,863
0,219
0,745
-2,000

23,094
0,538
1,000
1,266
2758,964
0,666
1,611
118,134
2,800
0,250
0,165
28,38
2,919
0,000
1,000
0,894
1,211
-2,119
-1,694
-0,005
0,896
64,165
0,000
0,834
0,000
2,352
0,106
45,043
0,040
0,0005

37
431,05

2689,188 3325,714


Vy công sut máy chính:
Ne 

PE
= 4,081 (kW)
0,85.0, 65.0,98

(2.19)

Tra catalog máy ta tìm đƣợc máy có kí hiệu:
6S35MC của hãng MAN B&W có công sut Ne = 4200(kW)

Do vy công sut máy chính là: Ne= 4200 (kW )
Với Ne tính đƣợc ở trên ta có:
mm= 1,88.42000,6 = 800,22(tn)
(2.20)
Dự trữ lượng chiếm nước và ổn định.
m = ( 0,01 ÷ 0,02 ) = 0,01.5500 = 55 (tn)(2.21)
Vậy: 0 =(mvt+ mtbh + mm + m)k
(2.22)
= (2601,64 + 675,22 + 800,22 + 55).0,8 = 3603,08 t
2.3.2.2 Khối lượng thuyền viên, dự trữ lương thực, thực phẩm, nước ngọt.
- Khối lƣợng thuyền viên và hành lý
+ Chọn số thuyền viên theo tàu mu là 23 thuyền viên.

+ Đối với tàu chy biển k/lg của 1 thuyền viên + hành lý là 130 kg
= 23 x 130 = 2990 kg = 2,99t
- Khối lƣợng lƣơng thực, thực phm, thành phn khối lƣợng này ly bng
4kg cho 1 ngƣời trong 1 ngày đêm.
Chọn số ngày hành trình ( kể c thời gian nm bến ) là 7 ngày.
25