Thiết kế đồ án tốt nghiệp

GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

LỜI NÓI ĐẦU
……
Việt Nam là một đất nƣớc thuộc khu vực Đông Nam Á. Diện tích đất liền vào
khoảng 323333 km2. Nhƣng diện tích mặt biển lại hơn 1000000 km2 với hơn 3000 km bờ biển.
Là một đất nƣớc có tài nguyên thiên nhiên phong phú và đa dạng, có vị trí địa lý thuận lợi để
thông thƣơng với các nƣớc trong khu vực, và trên thế giới. Hàng hải chính là một trong những
ngành đang trên đà phát triển ở nƣớc ta.
Công việc vận chuyển hàng hóa, giao thƣơng buôn bán là không thể thiếu trong
công cuộc xây dựng và phát triển đất nƣớc xã hội chủ nghĩa. Ngoài việc vận tải bằng đƣờng
bộ, đƣờng không thì việc vận tải bằng đƣờng biển là rất quan trọng và không thể thiếu đƣợc
đối với ngành giao thông vận tải.
Trong những năm gần đây dung tích đội tàu vận tải của nƣớc ta tăng lên không
ngừng nhằm đáp ứng nhu cầu về vận tải hàng hóa.
Các mặt hàng đƣợc chuyên chở trên biển rất đa dạng về chủng loại: hàng khô, hàng
rời, dầu thô, khí hóa lỏng, hàng đông lạnh, container….
Ngành khai thác khoáng sản và vận chuyển đi các nƣớc trên thế giới cũng phát triển
rất mạnh, nhƣ thế ngành đóng tàu cũng phát triển theo để đáp ứng nhu cầu vận chuyển, nhƣ
tàu chở than đá, chở quặng….
Vì vậy,việc phát triển đội tàu vận tải trên biển nói chung và tàu chở than nói riêng là
rất cần thiết.
Sau bốn năm học tại trƣờng Đại học giao thông vận tải Tp.HCM, em đã vinh dự
đƣợc nhận đề tài: " Thiết kế tàu chở hàng than tuyến Quảng Ninh – Nhật Bản, trọng tải 7.000
DWT, tốc độ 14 Hl/h ". Dƣới sự hƣớng dẫn của thầy Đặng Hữu Phú – Giảng viên khoa Kỹ
thuật tàu thủy, trƣờng Đại học giao thông vận tải Tp.HCM.
Do thời gian làm đề tài tốt nghiệp có hạn, kinh nghiệm chƣa có và trình độ bản thân
còn hạn chế, nên trong bài thiết kế tốt nghiệp này không tránh khỏi những sai sót mà bản thân
em không nhìn thấy đƣợc. Do vậy em kính mong các thầy cô chỉ bảo thêm để đề tài tốt nghiệp

hoàn chỉnh hơn. Bên cạnh đó em xin chân thành gửi tới thầy cô lời biết ơn thành kính nhất,
đặc biệt là thầy Đặng Hữu Phú đã hƣớng dẫn em tận tình trong suốt quá trình làm đề tài tốt
nghiệp.
Tp HCM, ngày 29 tháng 03 năm 2013
SVTH

TRẦN VĂN KIÊN

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 1


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 12
CHƢƠNG 1TUYẾN ĐƢỜNG – TÀU MẪU ........................................................................... 13
I. GIỚI THIỆU CHUNG: ........................................................................................................... 14
II.TÌM HIỂU VỀ TUYẾN ĐƢỜNG: ........................................................................................ 14
1. Cảng Hòn Gai – Cái Lân (Quảng Ninh): ............................................................................... 14
1.1.Vị trí địa lí: ...................................................................................................................... 14
1.2. Điều kiện thời tiết: .......................................................................................................... 14
1.3. Thông số luồng: .............................................................................................................. 14
2.4Cầu bến– Kho bãi: ............................................................................................................ 15
2.4.1 Cầu bến: ................................................................................................................. 15
2.4.2 Kho bãi: ................................................................................................................. 15
2. Cảng Kobe ( Nhật Bản): ........................................................................................................ 15

2.1 Vị trí địa lí: ...................................................................................................................... 15
2.2 Điều kiện về thời tiết: ...................................................................................................... 15
2.3 Đặc điểm về bến bãi - luồng lạch: ................................................................................... 15
3. Tuyến đƣờng: ......................................................................................................................... 16
3.1. Khí hậu: .......................................................................................................................... 16
3.2. Thuỷ văn: ........................................................................................................................ 16
3.3. Hải lƣu: ........................................................................................................................... 16
3.4. Thủy triều: ...................................................................................................................... 16
3.5. Sƣơng mù:....................................................................................................................... 16
3.6. Độ sâu : ........................................................................................................................... 16
3.7. Gió: ................................................................................................................................. 17
3.8. Bão : ................................................................................................................................ 17
III.LỰA CHỌN CẤP TÀU: ...................................................................................................... 17
IV.TÌM HIỂU VỀ TÀU GẦN GIỐNG VỚI TÀU THIẾT KẾ: ................................................ 17
CHƢƠNG 2 KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU................................................................................... 18
I. GIỚI THIỆU CHUNG: ........................................................................................................... 19
II.XÁC ĐỊNH LƢỢNG CHIẾM NƢỚC SƠ BỘ: ..................................................................... 19
III.XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC SƠ BỘ: ................................................................................... 19
1.Tỷ số L/B: ............................................................................................................................... 19
2.Tỷ số B/T: ............................................................................................................................... 19
3.Tỷ số H/T: ............................................................................................................................... 19
4. Các hệ số béo: ........................................................................................................................ 19
4.1. Hệ số béo thể tích: .......................................................................................................... 19
4.2. Hệ số béo tại mặt cắt giữa tàu: ....................................................................................... 19
4.3. Hệ số béo dọc tàu : (2.38, trang 38, ST KTDT T1) ........................................................ 19
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 2

GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

4.4. Hệ số béo diện tích đƣờng nƣớc thiết kế: ....................................................................... 20
5. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc: .............................................................................................. 21
5.1 Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc theo trọng tải và kích thƣớc sơ bộ của tàu: .................... 21
5.2. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc theo các thành phần trọng lƣợng: .................................. 21
5.2.1 Trọng lƣợng vỏ tàu: ................................................................................................ 21
5.2.2 Trọng lƣợng thiết bị năng lƣợng: ............................................................................ 21
5.2.3 Trọng lƣợng trang thiết bị và hệ thống tàu: ............................................................ 22
5.2.4 Trọng lƣợng hệ thống điện, hệ thống thông tin liên lạc bên trong và hệ thống điều
khiển: ................................................................................................................................ 23
5.2.5 Trọng lƣợng dự trữ lƣợng chiếm nƣớc: .................................................................. 23
.................................................. 23
5.2.6 Trọng lƣợng thuyền viên, lƣơng thực thực phẩm:
..................................................................................... 23
5.2.6.1 Trọng lƣợng thuyền viên:
................................................................... 23
5.2.6.2 Trọng lƣợng lƣơng thực, thực phẩm:
............................................................................ 24
5.2.7 Trọng lƣợng nhiên liệu, dầu mỡ:
5.2.8 Trọng lƣợng hàng hóa tinh:..................................................................................... 24
IV.TÍNH ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU:............................................................................................... 24
1 Kiểm tra ổn định: .................................................................................................................... 24
2. Kiểm tra chu kì lắc ngang: ..................................................................................................... 25
V.KIỂM TRA DUNG TÍCH: .................................................................................................... 25
1.Dung tích cần thiết để chở hàng: ............................................................................................ 25
2.Dung tích thực tế: ................................................................................................................... 25
CHƢƠNG 3 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH ............................................................................... 27

I. CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU: ............................................................................................... 28
1.Thông số chủ yếu của tàu thiết kế: ......................................................................................... 28
2.Thông số chủ yếu của tàu mẫu: .............................................................................................. 28
II.TÍNH TỌA ĐỘ TUYẾN HÌNH: ........................................................................................... 28
III.TÍNH MẠN KHÔ: ................................................................................................................ 31
1.Hiệu chỉnh theo hệ số béo: ...................................................................................................... 31
2.Hiệu chỉnh theo chiều cao mạn: .............................................................................................. 31
3.Hiệu chỉnh theo chiều dài: ...................................................................................................... 31
4.Hiệu chỉnh theo thƣợng tầng: ................................................................................................. 31
5.Hiệu chỉnh theo độ cong boong : ............................................................................................ 32
CHƢƠNG 4:TÍNH NỔI ............................................................................................................ 35
I. TÍNH BONJEAN: ................................................................................................................... 36
II.ĐƢỜNG CONG THỦY LỰC: .............................................................................................. 47
CHƢƠNG 5: BỐ TRÍ CHUNG ................................................................................................. 57
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 3


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

I. BỐ TRÍ VÀ PHÂN KHOANG: ............................................................................................. 58
1.Phân khoang theo chiều dài: ................................................................................................... 58
2.Phân khoang theo chiều cao: .................................................................................................. 59
II.BIÊN CHẾ THUYỀN VIÊN: ................................................................................................ 59
III.KÍCH THƢỚC MỘT SỐ VẬT DỤNG PHÒNG Ở: ............................................................ 60
IV.TÍNH CHỌN TRANG THIẾT BỊ- HỆ THỐNG: ................................................................ 60
A.TRANG THIẾT BỊ: ............................................................................................................... 60

1.Tính chọn bánh lái: ................................................................................................................. 60
1.1.Lựa chọn kiểu bánh lái: ................................................................................................... 60
1.2.Các đặc trƣng hình học: ................................................................................................... 60
1.2.1 Diện tích bánh lái: ................................................................................................... 60
1.2.2 Chọn chiều cao bánh lái: ......................................................................................... 60
1.2.3 Chọn chiều rộng bánh lái: ....................................................................................... 60
1.2.4 Hệ số kéo dài của bánh lái: ..................................................................................... 60
1.2.5 Hệ số cân bằng của bánh lái: ................................................................................... 61
1.2.6 Dạng profil: ............................................................................................................. 61
1.3.Tính toán trục lái: ............................................................................................................ 61
1.3.1. Vị trí đặt trục lái: .................................................................................................... 61
1.3.2.Lực tác dụng lên bánh lái khi tàu chạy tiến : ( 25.1.2, 2A. Tập 1) ......................... 61
1.3.3.Mô men xoắn lên trục lái khi tàu chạy tiến:............................................................ 62
1.4.Đƣờng kính trục lái: ( 25.1.5, 2A. Tập 1, QCVN2010) .................................................. 62
1.5. Tôn bánh lái: ( 25.1.6, 2A. Tập 1, QCVN2010) ............................................................. 62
1.5.1.Chiều dày tôn bánh lái không nhỏ hơn: .................................................................. 62
1.5.2.Chiều dày xƣơng bánh lái: ( 25.1.6-2, 2A. Tập 1, QCVN2010) ............................ 63
1.6. Mối nối giữa trục lái, bánh lái: ....................................................................................... 63
1.6.1. Dạng mối nối:......................................................................................................... 63
1.6.2.Đƣờng kính bulong: ( 25.1.7, 2A. Tập 1, QCVN2010) .......................................... 63
1.6.3.Chọn chiều dày bích nối: ( 25.1.7-3, 2A. Tập 1, QCVN2010) ............................... 63
2.Chọn máy lái: .......................................................................................................................... 63
3.Neo: ......................................................................................................................................... 64
3.1.Đặc trƣng cung cấp của neo: ........................................................................................... 64
3.2.Thông số của neo: ............................................................................................................ 64
3.3.Chọn kiểu neo: ................................................................................................................. 64
4.4. Máy neo: ......................................................................................................................... 65
3.4.Lỗ thả neo ........................................................................................................................ 66
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 4


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

3.5.Ống dẫn xích neo thẳng đứng: (2.21, Sổ tay thiết bị tàu thủy, tập 1) .............................. 66
3.6.Hầm xích neo: ( Bảng 2.23, Sổ tay thiết bị tàu thủy, tập 1) ............................................ 66
3.7.Hãm xích neo: .................................................................................................................. 66
3.8.Thiết bị giữ và nhả đoạn gốc của xích neo: ..................................................................... 66
4.Thiết bị chằng buộc: ............................................................................................................... 66
4.1.Dây chằng buộc bằng sợi capron:.................................................................................... 66
4.2.Khóa xích: (bảng 3.7, sổ tay thiết bị tàu, tập 1)............................................................... 67
4.3.Bệ dẫn dây:( bảng 3.15, Sổ tay thiết bị tàu, tập 1) .......................................................... 67
4.4.Cọc bích hàn, thẳng, có bệ: ( bảng 3.22, Sổ tay thiết bị tàu, tập 1 ) ................................ 67
4.5.Cửa luồn dây mạn đúc:( bảng 3.27, sổ tay thiết bị tàu, tập 1) ......................................... 67
4.6. Cửa luồn dây đơn có con lăn: ( bảng 3.30, sổ tay thiết bị tàu, tập 1) ............................ 68
4.7. Tời thu dây: ( bảng 3.35, Sổ tay thiết bị tàu, tập 1) ........................................................ 68
5.Thiết bị cứu sinh: .................................................................................................................... 68
6.Phƣơng tiện tín hiệu: ............................................................................................................... 65
7.Trang thiết bị vô tuyến điện: ................................................................................................... 70
8.Thiết bị hàng hải: .................................................................................................................... 70
9.Thiết bị làm hàng: ................................................................................................................... 71
9.1.Các kích thƣớc chính: ...................................................................................................... 71
9.2.Xác định kích thƣớc cần với điều kiện bốc hết hàng trong khoang và đƣa hết hàng ra
ngoài mạn: .............................................................................................................................. 71
B.HỆ THỐNG: .......................................................................................................................... 72
1.Hệ thống thông gió và thông hơi: ........................................................................................... 72
1.1.Trong phòng thuyền viên :............................................................................................... 72

1.2.Trong buồng máy : .......................................................................................................... 72
1.3.Trong khoang hàng : ........................................................................................................ 72
2.Hệ thống phòng cháy chữa cháy: ............................................................................................ 72
2.1.Hệ thống báo cháy : ......................................................................................................... 72
2.2.Bơm chữa cháy : .............................................................................................................. 72
2.3.Vòi rồng và đầu phun : .................................................................................................... 73
2.4.Hệ thống chữa cháy cố định bằng khí C02 và bọt : ......................................................... 73
CHƢƠNG 6: KẾT CẤU ............................................................................................................ 74
I. GIỚI THIỆU CHUNG: ........................................................................................................... 75
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 5


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

II.CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN: ................................................................................................. 75
III.KHOẢNG CÁCH SƢỜN: .................................................................................................... 75
IV.VẬT LIỆU VÀ HỆ THỐNG KẾT CẤU: ............................................................................ 75
1.Vật liệu:................................................................................................................................... 75
2.Hệ thống kết cấu: .................................................................................................................... 75
2.1.Vùng khoang hàng: .......................................................................................................... 75
2.2.Vùng khoang máy:........................................................................................................... 75
2.3Vùng còn lại: .................................................................................................................... 76
V.SƠ ĐỒ PHÂN KHOANG: .................................................................................................... 76
VI.TÍNH TOÁN KẾT CẤU: ..................................................................................................... 76
1.Kết cấu dàn đáy: ..................................................................................................................... 76
1.1Tôn đáy: ............................................................................................................................ 76

1.2Sống chính đáy: ................................................................................................................ 76
1.3Dàn đáy vùng giữa tàu: ..................................................................................................... 78
1.3.1.Tôn đáy vùng giữa tàu: ........................................................................................... 78
1.3.2.Dải tôn hông đoạn giữa tàu: .................................................................................... 80
1.3.3.Đà ngang đáy: ......................................................................................................... 81
1.3.4.Sống phụ đáy:.......................................................................................................... 81
1.3.5.Dầm dọc đáy: .......................................................................................................... 82
1.3.5.1.Dầm dọc đáy dƣới: ............................................................................................... 82
1.3.5.2. Dầm dọc đáy trên: .............................................................................................. 83
1.3.5.3.Thanh chống thẳng đứng: .................................................................................... 84
1.3.6.Két hông: ................................................................................................................. 85
1.3.6.1Kết cấu két hông: .................................................................................................. 85
1.3.6.2Tôn vách nghiêng: ................................................................................................. 85
1.3.6.3 Nẹp: ...................................................................................................................... 86
1.3.6.4Dầm dọc đáy két hông: ......................................................................................... 87
1.3.6.3Sống ngang:........................................................................................................... 88
1.4Kết cấu dàn đáy khoang máy:........................................................................................... 89
1.4.1 Sơ đồ kết cấu: .......................................................................................................... 89
1.4.2 Tôn đáy: .................................................................................................................. 90
1.4.3 Sống chính: ............................................................................................................. 90
1.4.4 Sống phụ: ................................................................................................................ 91
1.4.5 Đà ngang đáy: ......................................................................................................... 91
1.4.6 Nẹp đứng: ................................................................................................................ 92
1.4.7 Bệ máy tính theo qui phạm Nhật: ........................................................................... 92
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 6


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

1.5.Dàn đáy khoang lái: ......................................................................................................... 93
1.5.1. Sơ đồ kết cấu: ......................................................................................................... 93
1.5.2.Sống chính: ............................................................................................................. 93
1.5.3.Đà ngang tấm: ......................................................................................................... 93
1.5.4 .Tôn đáy: ................................................................................................................. 93
1.6.Dàn đáy khoang mũi: ....................................................................................................... 94
1.6.1.Sơ đồ kết cấu: .......................................................................................................... 94
1.6.2.Tôn đáy: .................................................................................................................. 94
1.6.3.Đà ngang đáy,sống chính: ....................................................................................... 94
1.6.4.Sống mũi: ................................................................................................................ 95
2 Kết cấu dàn mạn:..................................................................................................................... 95
2.1.Dàn mạn khoang hàng: .................................................................................................... 95
2.1.1.Sơ đồ kết cấu: .......................................................................................................... 95
2.1.2.Tôn mạn ngoài: ....................................................................................................... 95
2.1.3.Tôn mạn trong: ........................................................................................................ 97
2.1.4.Sƣờn khoang mạn ngoài: ........................................................................................ 98
2.1.5.Sƣờn khoang mạn trong: ......................................................................................... 99
2.1.6.Dầm dọc mạn (sƣờn dọc) ở két hông: .................................................................... 99
2.1.7.Dầm dọc mạn (sƣờn dọc) ở trên két đỉnh mạn: ................................................... 100
2.1.8.Sƣờn khỏe : ........................................................................................................... 102
2.1.9.Sống dọc mạn: ....................................................................................................... 103
2.1.10.Két đỉnh mạn: ...................................................................................................... 103
2.1.10.1.Chiều dày của tôn vách nghiêng: ..................................................................... 103
2.1.10.2.Nẹp ở vách nghiêng: ........................................................................................ 104
2.1.10.3.Sống ngang:...................................................................................................... 105
2.2.Dàn mạn khoang máy: ................................................................................................... 106
2.2.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 106

2.2.2.Tôn mạn: ............................................................................................................... 107
2.2.3.Sƣờn khỏe: ............................................................................................................ 107
2.2.4.Sƣờn thƣờng: ......................................................................................................... 109
2.3.Dàn mạn khoang lái: ...................................................................................................... 110
2.3.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 110
2.3.2.Tôn mạn: ............................................................................................................... 110
2.3.3.Sƣờn khỏe: ............................................................................................................ 110
2.3.4.Sƣờn thƣờng: ......................................................................................................... 112
2.4.Dàn mạn khoang mũi:.................................................................................................... 113

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 7


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

2.4.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 113
2.4.2.Tôn mạn: ............................................................................................................... 113
2.4.3.Sƣờn khỏe: ............................................................................................................ 114
2.4.4.Sƣờn thƣờng: ......................................................................................................... 115
3 Kết cấu dàn boong: ............................................................................................................... 116
3.1.Dàn boong khoang hàng: ............................................................................................... 116
3.1.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 116
3.1.2.Tải trọng boong: .................................................................................................... 116
3.1.3.Tôn boong: ............................................................................................................ 117
3.1.4.Xà dọc boong : ...................................................................................................... 118
3.1.5.Xà ngang boong: ................................................................................................... 119

3.1.6.Sống dọc boong:.................................................................................................... 120
3.1.7.Sống dọc boong làm thanh quay dọc miệng hầm hàng: ....................................... 122
3.1.8.Xà ngang boong khỏe làm thanh quay ngang miệng hầm hàng: .......................... 124
3.2.Dàn boong khoang máy: ................................................................................................ 126
3.2.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 126
3.2.2.Tải trọng boong: .................................................................................................... 126
3.2.3.Tôn boong: ............................................................................................................ 126
3.2.4.Xà ngang boong thƣờng: ....................................................................................... 127
3.2.5.Xà ngang boong khỏe: .......................................................................................... 128
3.2.6.Sống dọc boong:.................................................................................................... 129
3.2.7.Cột chống khoang máy: ........................................................................................ 130
3.3.Dàn boong khoang lái: ................................................................................................... 131
3.3.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 131
3.3.2.Tải trọng boong: .................................................................................................... 132
3.3.3.Tôn boong: ............................................................................................................ 132
3.3.4.Xà ngang boong : .................................................................................................. 132
3.3.5.Xà ngang boong khỏe: .......................................................................................... 133
3.3.6.Sống dọc boong:.................................................................................................... 134
3.3.7.Cột chống: ............................................................................................................. 135
3.4.Dàn boong khoang mũi: ................................................................................................ 136
3.4.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 136
3.4.2.Tải trọng boong: .................................................................................................... 137
3.4.3.Tôn boong: ............................................................................................................ 137
3.4.4.Xà ngang boong : .................................................................................................. 137
3.4.5.Xà ngang boong khỏe: .......................................................................................... 138
3.4.6.Sống dọc boong:.................................................................................................... 139
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 8

GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

3.4.7.Cột chống (boong dâng mũi) : .............................................................................. 140
4 Kết cấu dàn vách: .................................................................................................................. 141
5.1.Dàn vách khoang hàng ( vách sóng): ............................................................................ 141
5.1.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 141
5.1.2.Vách sóng: ............................................................................................................. 142
5.2.Dàn vách khoang máy: .................................................................................................. 143
5.2.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 143
5.2.2.Tôn vách: ............................................................................................................... 143
5.2.3.Nẹp vách : ............................................................................................................. 143
5.2.4.Sống đứng : ........................................................................................................... 144
5.2.5.Sống nằm: ............................................................................................................. 145
5.3.Dàn vách khoang lái: ..................................................................................................... 145
5.3.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 145
5.3.2.Tôn vách: ............................................................................................................... 146
5.3.3.Nẹp vách : ............................................................................................................. 146
5.3.4.Sống đứng : ........................................................................................................... 147
5.3.5.Sống nằm: ............................................................................................................. 148
5.4.Dàn vách khoang mũi: ................................................................................................... 148
5.4.1.Sơ đồ kết cấu: ........................................................................................................ 148
5.4.2.Tôn vách: ............................................................................................................... 148
5.4.3.Nẹp vách : ............................................................................................................. 149
5.4.4.Sống đứng : ........................................................................................................... 149
5.4.5.Sống nằm: ............................................................................................................. 150
5 Mã liên kết: ........................................................................................................................... 150
5.1.Mã liên kết khoang hàng: .............................................................................................. 150

5.2.Mã liên kết khoang máy: ............................................................................................... 151
5.3.Mã liên kết khoang lái: .................................................................................................. 151
5.4.Mã liên kết khoang mũi: ................................................................................................ 151
6 Kết cấu thƣợng tầng: ............................................................................................................. 152
6.1.Vách mút thƣợng tầng: .................................................................................................. 152
6.1.1.Chiều cao cột áp: ................................................................................................... 152
6.1.2.Tôn vách: .............................................................................................................. 152
6.1.3Nẹp vách: ............................................................................................................... 152
6.2

Mạn thƣợng tầng: ....................................................................................................... 153

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 9


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

6.2.1 Tôn mạn thƣợng tầng: ......................................................................................... 153
6.2.2 Sƣờn mạn thƣợng tầng: ....................................................................................... 153
6.3 Boong thƣợng tầng: .................................................................................................... 154
6.3.1 Tôn boong thƣợng tầng: ...................................................................................... 154
6.3.2 Xà ngang boong thƣợng tầng: ............................................................................. 154
CHƢƠNG 7 ỔN ĐỊNH ........................................................................................................... 155
I. TÍNH KHỐI LƢỢNG VÀ TRỌNG TÂM TÀU Ở CÁC TRẠNG THÁI: .......................... 156
1.Trạng thái 1: 100% hàng, và 100% dự trữ:........................................................................... 156
2.Trạng thái 2: 100% hàng, và 10% dự trữ:............................................................................. 156

3.Trạng thái 3: không tải, có dằn, và 100% dự trữ: ................................................................. 157
4.Trạng thái 4: không tải, có dằn, và 10% dự trữ: ................................................................... 157
II.CÂN BẰNG DỌC VÀ CHIỂU CAO ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU: ............................................ 158
III.CÁNH TAY ĐÒN ỔN ĐỊNH KHI CHẠY CHƢƠNG TRÌNH AUTOHYDRO: ............. 159
IV.CÁNH TAY ĐÒN ỔN ĐỊNH TĨNH VÀ ỔN ĐỊNH ĐỘNG Ở CÁC TRẠNG THÁI: ..... 162
1.Trạng thái I: 100% hàng và 100% dự trữ. ............................................................................ 162
2.Trạng thái II: 100% hàng và 10% dự trữ. ............................................................................. 162
3.Trạng thái III: 0% hàng và 100% dự trữ. ............................................................................. 163
4.Trạng thái IV: 0% hàng và 10% dự trữ. ............................................................................... 163
V.TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH THỜI TIẾT: ( Theo QCVN21: 2010)....................................... 164
1.Tính góc lắc: ......................................................................................................................... 164
2.Diện tích hứng gió và chiều cao tâm hứng gió cách chuẩn: ................................................. 165
2.1.Trạng thái I: ................................................................................................................... 165
2.2.Trạng thái II: .................................................................................................................. 165
2.3.Trạng thái III:................................................................................................................. 166
2.4.Trạng thái IV: ................................................................................................................ 166
3.Kiểm tra ổn định dƣới tác dụng của gió: .............................................................................. 167
CHƢƠNG 8: SỨC CẢN-CHÂN VỊT ..................................................................................... 172
I. THÔNG SỐ MỞ ĐẦU: ........................................................................................................ 173
II.SỨC CẢN: ........................................................................................................................... 173
1.Giới thiệu về phƣơng pháp tính sức cản: .............................................................................. 173
2.Tính sức cản: ......................................................................................................................... 173
III.THIẾT KẾ CHÂN VỊT: ..................................................................................................... 176
1. Thông số mở đầu: ............................................................................................................ 176
2. Kích thƣớc và tỉ lệ hình học chân vịt: ............................................................................. 177
3. Đƣờng kính trục và then: ................................................................................................. 178
4. Chiều dày cánh: ............................................................................................................... 179
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 10

GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

5. Kiểm tra độ bền chân vịt: ................................................................................................ 180
6. Tính khối lƣợng và momen quán tính: ............................................................................ 182
7. Xây dựng tam giác đúc: ................................................................................................... 183

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 11


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Thiết kế tàu thủy – Ts. Trần Công nghị. Nhà xuất bản: Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí
Minh
2. Sồ tay kỹ thuật đóng tàu Tập I - Nguyễn Đức Ân – Hồ Quang Long – Dƣơng Đình
Nguyên. Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật
3. Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép QCVN21: 2010/BGTVT.
4. Lý thuyết tàu –Động lực học tàu thủy– Ts. Trần Công Nghị. Đại Học Giao Thông Vận
Tải TP.HCM
5. Sổ tay thiết bị tàu thủy tập I – Phạm Văn Hội ( Chủ biên ) – Phạm Vĩnh Trị - Hồ Ngọc
Tùng. Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải . 1986
6. Sổ tay thiết bị tàu thủy tập II - Phạm Văn Hội ( Chủ biên ) – Phạm Vĩnh Trị - Hồ Ngọc

Tùng. Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải . 1987
7. Sổ tay thiết kế tàu thủy_ PGS.TS Trần Công Nghị
8. Lý thuyết tàu thủy_PGS.TS Nguyễn Cảnh Thanh
9. Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy_ Nguyễn Đăng Cƣờng
10. Lý thuyết tàu thủy_PGS.TS Nguyễn Đức Ân.

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 12


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

CHƢƠNG 1
TUYẾN ĐƢỜNG – TÀU MẪU

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 13


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

I.

GIỚI THIỆU CHUNG:

Công việc thiết kế ra một con tàu đòi hỏi ngƣời thiết kế phải chọn phƣơng án thiết kế,
tuyến đƣờng là một trong những yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hành hải của tàu. Tuyến
đƣờng nói nên đặc điểm khí tƣợng thuỷ văn, độ sâu của luồng lạch giúp ngƣời thiết kế lựa
chọn kích thƣớc tàu phù hợp. Chính vì vậy ta phải tìm hiểu tuyến đƣờng cũng nhƣ cảng đi và
cảng đến của tàu.
Tàu thiết kế là tàu chở hàng than có trọng tải 7000 tấn, tuyến đƣờng hoạt động từ
Quảng Ninh đến Nhật Bản.
II. TÌM HIỂU VỀ TUYẾN ĐƢỜNG:
1. Cảng Hòn Gai – Cái Lân (Quảng Ninh):
1.1.Vị trí địa lí:
Vị trí cảng: 20058’46” vĩ Bắc – 1070 02’35” kinh Đông
Điểm đón trả hoa tiêu: 200 43’04”vĩ Bắc – 1070 10’33”kinh Đông.
1.2. Điều kiện thời tiết:
Vùng biển này chịu ảnh hƣởng của gió mùa Đông – Bắc và gió mùa Tây Nam từ tháng 1
tháng 3, hƣớng gió thịnh hành là Đông – Bắc. Từ cuối tháng 3 tháng 7 chuyển dần thành
Đông và Đông Nam, những đợt gió mùa Đông Bắc mạnh thì sức gió đạt tới 24 (m/s) gây ảnh
hƣởng đến tốc độ của tàu . Từ tháng 5 tháng 6 thƣờng có bão và tốc độ gió trong bão lên tới
30 ÷ 40 (m/s). Sang tháng 7, 8 , 9 có bão hoạt động mạnh chiếm 78% số cơn bão trong cả năm.
Từ tháng 9 tháng 12 có gió mùa Đông Bắc, ít nhiều cũng ảnh hƣởng đến sự hoạt động của con
tàu. Vùng biển này phân biệt mùa khô, mùa mƣa rõ ràng. Mùa khô từ tháng 11 tháng 4 năm
sau, trong đó từ tháng 2 tháng 4 có mƣa phùn, điều này làm giảm tầm nhìn xa của tàu. Mùa
mƣa từ tháng 5 tháng 10 chủ yếu do bão và dải hội tụ nhiệt đới gây ra. Về mùa đông vùng
biển này thƣờng có sƣơng mù, nhất là vào buổi sáng và chiều tối làm ảnh hƣởng đến tầm nhìn
của tàu.

1.3. Thông số luồng:
Dài 36 km, bao gồm 2 giai đoạn :
+ Từ phao số 0 đến Hòn Một 22,5 km, độ sâu luồng 13m-20m.
+ Từ Hòn Một đến Cảng Cái Lân 10,5 km, độ sâu luồng -10m.
+ Chế độ thủy triều Nhật triều thuần nhất. Chênh lệch bình quân 3,2m. Cỡ tàu lớn nhất tiếp

nhận đƣợc 75.000 DWT.

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 14


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ
2.4 Cầu bến– Kho bãi:
2.4.1 Cầu bến:
Tên/Số hiệu
Dài

Sâu

Bến số 1

166 m

-9.0 m

Bến số 5,6,7

680 m

-12.0 m

Bến phụ Cái Lân

80 m

-5.0 m

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

Loại tàu/Hàng
25.000DWT/Hàng rời,
BH (Bulk/General cargo)
40.000-75.000DWT/Container,
BH(Container/General cargo)
1.000-1500 DWT/Than, gỗ cây, vật liệu
XD(Coal/Wood log/Construction
materials

2.4.2 Kho bãi:
+Kho: 10.000 m , trong đó kho CFS 4.600m2.
+ Bãi: 142.000 m2trong đo bãi chứa container 49.000m2 .
2. Cảng Kobe ( Nhật Bản):
2.1 Vị trí địa lí:
Cảng Kobe là cảng tự nhiên, có vị trí thuận lợi ở phía bắc Osaka, đƣợc bảo vệ bởi 7 đê
chắn sóng.
Vị trí: 340 40’ vĩ Bắc, 135012’ kinh Đông.
2.2 Điều kiện về thời tiết:
Phía tây và phía bắc có vùng đồi Katatiri và Rokko có thể che gió mạnh Tây- Bắc thổi vào
mùa đông và mùa xuân.
Trong một năm khoảng 10 ngày có sƣơng mù và sự hoạt động của cảng thƣờng gặp khó
khăn vào mùa mƣa bão từ tháng 6 đến tháng 10.
2.3 Đặc điểm về bến bãi - luồng lạch:
Cảng Kobe có 12 bến thuộc sự quản lý của chính quyền thành phố và 4 bến tự nhiên thuộc
các tập đoàn công nghiệp. tổng chiều dài bến là 22,4(km) và có 135 khu neo tàu

Vùng trung tâm bến cảng có khu bến Khikô, gồm 12 bến với tổng chiều dài 6655(m), cho
phép cùng một lúc có thể neo đậu đƣợc 135 tàu viễn dƣơng. Đây là khu trung tâm phục vụ
hành khách trong nƣớc và chuyển tải khách từ Mỹ sang Astralia. Khoảng 12000 ngƣời/ năm.
còn hàng hoá qua khu này chủ yếu là hàng bách hoá.
Khu Huogo có 3 bến với tổng chiều dài 1.089 (m) độ sâu 7,2m đến 9 m cùng một lúc có
thể tiếp nhận 17 tàu viễn dƣơng.
Khu Maya có 4 cầu tàu với 21 chỗ neo đậu. Độ sâu bến từ 10 đến 12 m. Khu này chủ yếu
phục vụ cho các tàu Liner Bắc Mỹ.
2

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 15


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

Khu bến cảng Higa chi có 4 bến sâu 5,5 đến 7(m) tiếp nhận tàu Ro-Ro có tổng diện tích 7,8
(ha).
Khu đảo có 9 bến Container với tổng chiều dài 2650(m) và 15 bến cho tàu bách hoá thông
thƣờng với chiều dài 3000(m) độ sâu từ 10 đến 12(m).
Khu đảo nhân tạo Roko với diện tích 583Ha, khu bến này có độ sâu 12(m) có thể tiếp nhận
29 tàu viễn dƣơng kẻ cả tàu Container và tàu Ro-Ro.
Cảng Kobe là một cảng tổng hợp lớn nhất thế giới với khối lƣợng hàng hoá thông qua cảng
trong những năm gần đây vào khoảng 200 triệu tấn/năm.
3. Tuyến đƣờng:
3.1. Khí hậu:
Khí hậu vùng này nói chung nóng ẩm mƣa nhiều, vì nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa.

Gió mùa hạ ẩm ƣớt thổi từ tháng 5 đến tháng 10 theo hƣớng Đông Nam và Tây Nam. Gió
mùa khô lạnh thổi từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Do ảnh hƣởng cả gió mùa nên lƣợng mƣa
rất lớn trung bình hàng năm 135-136 ngày có mƣa, 80% lƣợng mƣa tập trung từ tháng 6 đến
tháng 8.
Do ảnh hƣởng của gió mùa lạnh nên khu vực này hay có xƣơng mù xuất hiện vào buổi
sáng hoặc tối, khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 4 nên rất ảnh hƣởng đến tầm nhìn của
tàu.
3.2. Thuỷ văn:
Tuyến đƣờng này có ảnh hƣởng của nhật chiều dao động, mực nƣớc tƣơng đối lớn, hải lƣu
trên tuyến chịu ảnh hƣởng của dòng hải lƣu trên tuyến chịu ảnh hƣởng của dòng hải lƣu
Sumio, dòng hải lƣu chảy ven biển châu á lên phía Bắc nên bờ biển châu Mỹ quay về xích đạo
tạo thành một vòng kín. Ngoài ra tuyến đƣờng chịu ảnh hƣởng của dòng hải lƣu Đianô chảy
ngƣợc từ bắc Mỹ nên phía trên bờ biển châu á.
3.3. Hải lƣu:
Trên tuyến này cũng chịu ảnh hƣởng của hai dòng hải lƣu: một dòng từ phía Bắc chảy
xuống và một dòng chảy từ vịnh Thái Lan đi từ Nam lên Bắc sát bờ biển Malayxia qua bờ biển
Campuchia, tốc độ của dòng chảy nhỏ, không ảnh hƣởng đến hoạt động của tàu thuyền.
3.4. Thủy triều:
Hầu hết vùng biển có chế độ nhật triều, có biên độ dao động tƣơng đối lớn, từ 2,00 mét đến
5,00 mét.
3.5. Sƣơng mù:
Ở vùng biển này vào sáng sớm và chiều tối có nhiều sƣơng mù, số ngày có sƣơng mù trong
năm lên tới 115 ngày.
3.6. Độ sâu :
Tuyến đƣờng này có độ sâu không hạn chế.Khoảng cách giữa (cảng Hòn Gai-Cái Lân) Quảng
Ninh đến (Cảng Kobe) Nhật Bản là 2055 hải lý.

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 16

GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

3.7. Gió:
Gió đông nam thổi từ tháng 6 đến tháng 10. Gió Bắc thổi từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
Giữa hai mùa thƣờng chỉ là thời gian chuyển tiếp nên gió nhẹ (cấp 2 đến cấp 3), có lúc gió thổi
tới cấp 7 thƣờng gây ra biển động ảnh hƣởng đến độ ổn định và chòng chành của tàu.
3.8. Bão :
Có ảnh hƣởng đến hoạt độmg của tàu, ảnh hƣởng đến độ ổn định của tàu và sự an toàn của
hàng hoá. Khu vực này thƣờng có bão nên khai thác tàu bị giảm, mật độ bão dày, thƣờng có
khi giật mạnh, và có gió xoáy. Bão thƣờng gây ra gió cấp 7-8 đôi khi có gió giật mạnh đến cấp
12 trên cấp 12. Bão thƣờng xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 9. Vị trí xuất hiện bão thƣờng từ
quần đảo Philipin hoặc từ bờ biển phía nam Trung Quốc. Trên tuyến này có xuất hiện sóng hồi
hay sóng dừng. Biên độ dao động sóng thƣờng từ 2,5-3,2 (m), chiều dài sóng từ 15-80 (m).
III. LỰA CHỌN CẤP TÀU:
Với tuyến đƣờng Quảng Ninh ( Cảng Hòn Gai – Cái Lân) – Nhật Bản ( Cảng Kobe),thì ta
chọn cấp tàu không hạn chế.
IV. TÌM HIỂU VỀ TÀU GẦN GIỐNG VỚI TÀU THIẾT KẾ:
THÔNG SỐ VĨNH THUẬN SAI GON PRINCESS
ĐIỆN BIÊN
Lmax
102 m
103,067m
118m
LPP
94,5m
94,5m

110m
B
17m
17m
18m
D
8,8m
9,1m
9,2m
d
6,9m
7,2m
7,2m
L/B
5,56
5,56
6,11
B/d
2,464
2,36
2,5
D/d
1,275
1,26
1,28
DW
6500T
6800T
8294T
ƞ

0,749
0,7454
0,78
v
14hl/h
14hl/h
14,4hl/h
CB
0,76
0,767
0,72
CM
0,987
0,988
0,98
CW
0,88
0,896
0,84
Công suất
3600HP
2647kW
4200HP
Ta chọn tàu SAI GON PRINCESS để làm tàu mẫu thiết kế .

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 17

GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

CHƢƠNG 2
KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 18


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

I. GIỚI THIỆU CHUNG:
Bƣớc đầu tiên trong thiết kế một con tàu là lựa chọn kích thƣớc chủ yếu của thân tàu. Kích
thƣớc và các hệ số lựa chọn, ngoài việc phải thoả mãn những yêu cầu đề ra trong nhiệm vụ
thiết kế, còn phải đáp ứng những chỉ tiêu kinh tế.
Sau khi lựa chọn kích thƣớc chủ yếu ta phải nghiệm lại lƣợng chím nƣớc, tốc độ, dung tích
và các tính năng khác của tàu để hiệu chỉnh so sánh và đi tới xác định các thông số tối ƣu nhất
mà ta thiết kế.
II. XÁC ĐỊNH LƢỢNG CHIẾM NƢỚC SƠ BỘ:
7000
  DW 
 9390,9(T )

0,7454
Trong đó: Dw : trọng tải

Ƞ : hệ số lợi dụng chiếm nƣớc Ƞ = 0,7454
( Lấy Ƞ theo tàu mẫu SAI GON PRINCESS)
III. XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC SƠ BỘ:
1. Tỷ số L/B:
Thể hiện tính di động của tàu.
Lấy theo tàu mẫu SAI GON PRINCESS.
lB = L/B = 5,56
2. Tỷ số B/d:
Tăng hay giảm ổn định tàu, ảnh hƣởng lớn đến sức cản khi tàu chạy trong nƣớc, và tính quay
trở của tàu.
Lấy theo tàu mẫu SAI GON PRINCESS.
bT = B/d = 2,36
3. Tỷ số D/d:
Đặc trƣng cho tính ổn định tàu khi góc nghiêng lớn, và tăng khả năng chống chìm.
Lấy theo tàu mẫu SAI GON PRINCESS.
hT = D/d = 1,26
4. Các hệ số béo:
4.1. Hệ số béo thể tích:
Lấy theo tàu mẫu SAI GON PRINCESS.
CB = 0,767
4.2. Hệ số béo tại mặt cắt giữa tàu:
(6.65, trang 163, Thiết kế tàu thủy, PGS.TS Trần Công Nghị)
CM = 0,928+0,08.CB = 0,99
4.3. Hệ số béo dọc tàu : (2.38, trang 38, ST KTDT T1)
C B = 0,77
CP =
CM
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 19

GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

4.4. Hệ số béo diện tích đƣờng nƣớc thiết kế:
( 6.28, trang 116,Lý thuyết thiết kế, PGS.TS Phạm Tiến Tĩnh)
CW = 0,98. √
± 0,06 = 0,898
Từ phƣơng trình cân bằng trọng lƣợng tàu:
D = k.γ .CB.L.B.d = P1 + P2 + P3
 k.γ.CB.LB.d = (L.B.D)p1 + BHP.p 2 + P3
 k.γ.CB.(L/B).B.B.B.(d/B) = (L/B).B.B.B.(d/B).(D/d)p1 + BHP.p 2 + P3
 k.γ.CB.l B.B3(1/ b T) = l B.B3.1/b T .h T.p1 + BHPp 2 + P 3



k.γ.C B
1
 1 
 k.γ.C B.l B   B3=l B .h T.B3.p1+
C
bT
 bT 



2/3

.v 3

 k.γ. . l 
 CB 
1
1
bT 


l -l . .h .p B B


  k.γ.C B
bT


B

B

bT

T

1




3

C

.B 2.p 2+P 3

2/3

v

3

p 2.B 2-P 3=0

↔ 1,446B3-0,697B2-7188=0
→ B = 17,2 . Chọn B = 17 (m)
Trong đó:
p1 = pv+ ptt = 0,114+0,026 = 0,14 (t/m3) ( Trang 19,24, Thiết kế tàu thủy)
C = 339,5 ( hệ số Hải quân, xác định theo tàu mẫu)
P2 = PM: Chỉ số trọng lƣợng buồng máy
800±80
880
PM =
=
= 57(kG/HP)
1/3
1/3
Pe
3700
Pe - Công suất máy chính trong giai đoạn thiết kế sơ bộ có thể dùng công thức Hải quân:
Pe =

D'2/3 v3
9574,2 2/3.143
=
= 3644,3(HP)
C
339,5

Ta chọn máy 8L27/38 2720kW ( 3700HP), series AMG28EV
P3= DW+ 2%D = 7188T ( Trọng lƣợng hàng hóa cùng lƣợng dự trữ)
Từ đó ta xác định đƣợc:
Chọn L = 99 (m)
L = B.(L/B) = 94,5 (m)
B
d=
= 7,203(m)
Chọn d =7,2(m)
(B/d)
D = d.  D/d  = 9,1(m)

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Chọn D = 9,1(m)

Trang 20


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

5. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc:
5.1 Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc theo trọng tải và kích thƣớc sơ bộ của tàu:
Các thông số chủ yếu của tàu:
+Chiều dài tàu
:
L = 99 m
+Chiều rộng tàu
:
B = 17 m
+Chiều cao mạn
:
D = 9,1m
+ Mớn nƣớc
:
d = 7,2m
+Hệ số béo thể tích
:
CB= 0,767
+ Hệ số béo tại mặt cắt giữa tàu
:
CM = 0,99
+ Hệ số béo dọc tàu
:
CP = 0,77
+ Hệ số béo diện tích đƣờng nƣớc thiết kế
:
CW = 0,898
Lƣợng chiếm nƣớc theo kích thƣớc sơ bộ đã chọn
Δ’ = kγCB LBd = 1,005 . 1,025 . 0,767 . 99 . 17 . 7,2 = 9574,2 (T)

 D 

 ' 
100 0 0  1,9 0 0  3 0 0


Kích thƣớc sơ bộ thõa mãn với yêu cầu.
5.2. Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc theo các thành phần trọng lƣợng:
5.2.1 Trọng lƣợng vỏ tàu:
W V= p V.L.B.D = 1745,94 (T)
Trong đó:
pV : hệ số khối lƣợng thân tàu pV = 100 ÷ 115 kG/m3 , Chọn pV = 114 kG/m3
( Tra bảng, trang 19 giáo trình lý thiết thiết kế tàu PGS.TS Trần Công Nghị)
5.2.2 Trọng lƣợng thiết bị năng lƣợng:
W M = p M.P e = 210,9(T)

Trong đó:
PM: Chỉ số trọng lƣợng buồng máy
800±80
880
PM =
=
= 57(kG/HP)
1/3
Pe
37001/3
Pe - Công suất máy chính trong giai đoạn thiết kế sơ bộ có thể dùng công thức Hải quân:
Pe =

'2/3 v3

9574,2 2/3.143
=
= 3644,3(HP)
C
339,5

Với C là hệ số Hải quân:
C tính theo tàu mẫu SAI GON PRINCESS

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 21


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

C=

2/3 v3
Pe

=

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN
9123,12/3.143
= 339,5
3529,33

Lƣợng chiếm nƣớc tàu mẫu Δ = 9123,1 T
Vận tốc tàu mẫu

v = 14 hl/h
Công suất máy tàu mẫu
Pe = 2647kW= 3529,33HP
Ta chọn sơ bộ máy 8L27/38 2720kW ( 3700HP), hộp số :series AMG28EV,loại 45VO30.

Kích thƣớc chính:
A = 7119mm
B
=
C = 5690mm
D
=
G = 1256mm
Q
=
R = 743mm
Wmin =
H = 2237mm
Tỉ số truyền: i = 4,52
Trọng lƣợng máy chính + hộp số = 45,5 (T).
Suất tiêu hao (nhiên liệu – dầu bôi trơn ) của máy .
Engine
Fuel oil ( nhiên liệu )
Type
mcr
85% mcr
L27/38 g/kWh g/BHPh g/kWh
g/BHPh
182
134

180
132

4852mm
1940mm
653mm
1400mm

Lubricating oil ( dầu bôi trơn)
mcr
85% mcr
g/kWh
g/BHPh
0,8
0,6

5.2.3 Trọng lƣợng trang thiết bị và hệ thống tàu:
WTT = pTT.LBD = 26.99.17.9,1 = 389,2(T)
Trong đó:
PTT : hệ số trọng lƣợng trang thiết bị và hệ thống
Đối với tàu hàng rời thì pTT = 24 ÷ 28, chọn pTT = 26 (kG/m3)

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 22


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

5.2.4 Trọng lƣợng hệ thống điện, hệ thống thông tin liên lạc bên trong và hệ
thống điều khiển:
( công thức 2.37,trang 42,lý thuyết thiết kế tàu thủy,PGS.TS Phạm Tiến Tĩnh)
2/3
W el =p el ' =103,7(T)

Trong đó:
pel = 0,23 ± 0,05
5.2.5 Trọng lƣợng dự trữ lƣợng chiếm nƣớc:
(Trang 31, Lý thuyết thiết kế tàu,PGS.TS Trần Công Nghị)
W DT =  4%÷5% D0 = 4,5%.(W V +W M+W TT +W el) =110,64(T)
5.2.6 Trọng lƣợng thuyền viên, lƣơng thực thực phẩm:
5.2.6.1 Trọng lƣợng thuyền viên:
Căn cứ vào tải trọng và tham khảo các đội tàu đã khai thác cũng nhƣ đóng mới hiện nay, tôi
biên chế 24 ngƣời .
Tàu thiết kế đủ chỗ cho 24 ngƣời
- Thuyền trƣởng
:
1
- Chủ tàu
:
1
- Thuyền phó 1
:
1
- Thủy thủ trƣởng
:
1
- Thuyền phó 2

:
1
- Thủy thủ
:
2
- Thuyền phó 3
:
1
- Thợ máy
:
2
- Máy trƣởng
:
1
- Thợ điện
:
1
- Máy 1
:
1
- Vô tuyến điện
:
1
- Máy 2
:
1
- Cấp dƣỡng
:
1
- Máy 3

:
1
- Chấm dầu
:
1
- Hoa tiêu
:
1
- Thợ cả
:
1
- Đầu bếp
:
1
- Thực tập viên
:
3
Theo TCVN trọng lƣợng mỗi thuyền viên cùng đồ đạc thƣờng dùng từ 100 ÷ 150 kG.
Ta chọn trọng lƣợng bình quân cho mỗi ngƣời ( thuyền viên + đồ đạc/ngƣời) là 130kG.

W TV=0,13x24=3,12(T)
5.2.6.2 Trọng lƣợng lƣơng thực, thực phẩm:
Nƣớc ngọt cần cho sinh hoạt là
:
100kG /thuyền viên/ngày đêm.
Lƣơng thực, thực phẩm tính bình quân :
3kG/thuyền viên/ngày đêm.
Quãng đƣờng hành trình:
: S = 2055 hải lý
Tốc độ khai thác

: v = 14hl/h
Thời gian ở cảng
: toc = 4 ngày
2S
 2S

+t oc+  +t oc  .20%=20(ngày)
t
qv =
Vậy thời gian quay vòng
:
v
 v

WLT,TP = 20.(0,1.24+0,003.24) = 49,44(T)
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 23


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

5.2.7 Trọng lƣợng nhiên liệu, dầu mỡ:

W DM = W NL+W BT = 194,4 (T)
+Trọng lƣợng nhiên liệu tiêu hao của máy 8L27/38 2720kW ( 3700HP), series AMG28EV.
W NL = k M.t.p NL.Pe = 193,5(T)
kM : hệ số an toàn cho chuyến đi biển, chọn kM = 1,1

2S
+t sc= 15 (ngày)  360 (giờ)
t : thời gian hành trình trên biển t 
v
pNL: suất tiêu hao nhiên liệu pNL = 132g/BHPh = 0,132.10-3 (t/BHPh)
Pe : Công suất máy Pe = 3700 (HP)
+ Trọng lƣợng dầu bôi trơn
W BT =k M.t.p BT.P e= 0,88 (T)
kM : hệ số an toàn cho chuyến đi biển, chọn kM = 1,1
t : thời gian hành trình trên biển t = 360 giờ
pBT : suất tiêu hao nhiên liệu pBT = 0,6g/BHPh = 0,6.10-6 (t/BHPh)
5.2.8 Trọng lƣợng hàng hóa tinh:

W HH = DW - (W TV + W LTTP + W DM) = 6753,04(T)
Lƣợng chiếm nƣớc theo các thành phần trọng lƣợng:
Δ1 = WV + WM + WTT + Wel + WDT + DW = 9560,4(T)
Nghiệm lại lƣợng chiếm nƣớc lần 2 :
 ' 1
D ' 
100%  0,14%  3%
'
Thõa mãn với yêu cầu.
IV. TÍNH ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU:
1 Kiểm tra ổn định:
Chiều cao tâm nghiêng:
(Theo công thức 7.18 ,lý thuyết thiết kế, PGS.TS Phạm Tiến Tĩnh)
GM0 = BM0 + KB0 – KG
Trong đó:
BM0: Bán kính tâm nghiêng:
( công thức 6.40, lý thuyết thiết kế, PGS.TS Phạm Tiến Tĩnh)

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 24


GVHD:PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KIÊN

KB0 : Cao độ tâm nổi (công thức 6.36 , lý thuyết thiết kế, PGS.TS Phạm Tiến Tĩnh)
(

)

KG :Chiều cao trọng tâm,xét cho tàu hàng boong che,
(bảng 2.62 STKTDT T1)
KG = kG.9,1 = 5,64 (m)

,nên ta chọn

Vậy: GM0 = BM0 + KB0 – KG = 1,9 (m)
Theo điều 2.31,Chƣơng 2,tập 7 ,QCVN 2010“đối với mọi loại tàu trừ trạng thái tàu
không,chiều cao tâm nghiêng ban đầu đối với mọi trạng thái tải không đƣợc nhỏ hơn 0,15m.
GM0 = 1,9 (m) > 0,15 (m)
Vậy thỏa mãn yêu cầu qui phạm.
2. Kiểm tra chu kì lắc ngang:
Theo công thức (2-135) trang 135-STKTDT T1
2
2

B +4KG = 0,58
T θ = 0,58
GM0

2
2
17 +4.5,64
= 8,6 (s)
1,9

Trong đó :
: Chu kì lắc ngang ,(s)
B: Chiều rộng tàu (m)
KG: Chiều cao trọng tâm của tàu tính từ đƣờng chuẩn đáy,(m)
Tra bảng (2-74) trang 135 – STKTDT T1 thì
= (7 ÷ 12) s
Vậy =8,6 s ,thỏa mãn yêu cầu .
V. KIỂM TRA DUNG TÍCH:
1. Dung tích cần thiết để chở hàng:
Vyc = h.Ph=1,15. 6753,04 = 7766 (m3)
Với h = 1,1 ÷ 1,65 (m3/t) ( Trang 96,Kết cấu tàu thủy,TS. Vũ Ngọc Bích)
Ph = 6753,04 tấn
2. Dung tích thực tế:
V = (k1.k2.LPP – k3.LM).B.H1= 9546,6 (m3)
Trong đó:
B = 17 (m) – Chiều rộng tàu.
Hdd = 1,2 (m) – Chiều cao đáy đôi.
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Trang 25