Thiết kế tàu container 1200 TEU

1

1


2
CHƯƠNG 1: TUYẾN ĐƯỜNG VÀ TÀU MẪU

Các phương pháp thiết kế : - Phương pháp thiết kế tiệm cận
- Phương pháp thiết kế toàn phần
- Phương pháp thiết kế theo tàu mẫu
- Phương pháp thiết kế không theo tàu mẫu
- Phương pháp thiết kế theo đường xoắn ốc
Lựa chọn phương pháp thiết kế theo các Quy phạm và sổ tay đóng tàu.
- Phương pháp này có ưu điểm tính toán thiết kế sử dụng các kinh nghiệm đẫ được đúc
kết trong các tài liệu sổ tay, Quy phạm đóng tàu biển nên có độ tin cậy. Đối với
phương pháp này việc tính toán, xây dựng tuyến hình và kiểm nghiệm sẽ được làm từ
các tính toán sơ bộ, chứ k có mẫu để xây dưng, khối lượng công việc xử lý lớn, nhưng
lại có được cái thuận lợi cho người mới bắt đầu thiết kế tàu thủy như sinh viên, nó
giúp tiếp thu kiến thức tốt qua các công việc và số liêu cần xử lý trong quá trình thiết
kế .
- Hạn chế :
+ Khối lượng tính toán lớn, dễ đẫn đến sai xót, nhầm lẫn.

2


3
1. Tuyến đường
1.1. Cảng Hải Phòng
- Cảng Hải Phòng bao gồm Cảng chính, cảng Chùa Vẽ, cảng Vật Cách.

1.1.1. Điều kiện tự nhiên
- Cảng Hải Phòng nằm ở hữu hạn sông Cửa Cấm ở vĩ độ 25º52 Bắc và kinh độ
106º41 Đông.
- Chế độ thuỷ triều là nhật triều với mức chiều cao nhất là +4,0 m, đặc biệt cao
4,23 m, mức nước chiều thấp nhất là +0,48 m, đặc biệt thấp là +0,23 m.
- Về chế độ gió: Cảng Hải Phòng chịu hai mùa gió rõ rệt : từ tháng 10 đến tháng 3
năm sau là gió Bắc - Đông Bắc; từ tháng 4 đến tháng 9 là gió Nam - Đông Nam.
- Cảng Hải Phòng cách phao số “0” khoảng 20 hải lý; từ phao số “0” vào cảng phải
qua luồng Nam Triệu, kênh đào Đình Vũ rồi vào sông Cửa Cấm. Cảng Hải Phòng
nằm ở vùng trung tâm sông Hồng mang nhiều phú sa nên tình trạng luồng lạch vào
cảng rất không ổn định. Từ nhiều năm nay, luồng vào Cảng Hải Phòng thường
xuyên phải nạo vét nhưng chỉ sâu đến –5,0 m đoạn Cửa Cấm và -5,5 m đoạn Nam
Triệu. Những năm gần đây luồng vào Cảng bị cạn nhiều, sông Cấm chỉ còn –3,9 m
đến –4,0 m nên tàu ra vào rất hạn chế về trọng tải. Nếu tính bình quân Nam Triệu
vét đến –6,0 m, sông Cấm vét đến –5,5 m thì hàng năm phải nạo vét một khối
lượng khoảng 3 triệu m3.
- Thuỷ diện của cảng hẹp, vị trí quay tàu khó khăn, cảng chỉ có một vị trí
quay tàu ở ngang cầu Nº8 (có độ sâu –5,5 đến –6,0 m, rộng khoảng 200 m).
1.1.2.

Cầu tàu và kho bãi

a) Cảng Chính :
- Có 11 bến số được xây dựng từ năm 1967 và kết thúc vào năm 1981 dạng tường
cọc cán thép một neo với tổng chiều dài 1787 m. Trên mặt bến số có cần trục cổng
( Kirốp và KAMYHA ) có tải trọng từ 5 đến 16 tấn; các bến số đảm bảo
cho tàu 10000 tấn cập cầu. - Từ cầu 1 đến cầu 5 thường xếp dỡ hàng kim khí, bách
hóa, thiết bị; bến số 6, 7 xếp dỡ hàng nặng; bến số 8, 9 xếp dỡ hàng tổng hợp; bến
số 11 xếp dỡ hàng lạnh.
- Toàn bộ kho của cảng ( trừ kho 2a và kho 9a ) có tổng diện tích 46800 m2, các

kho được xây dựng theo quy hoặch chung của một cảng hiện đại, có đường sắt
trước bến, sau kho thuận lợi cho việc xuất hàng. Kho mang tính chất chuyên dụng.
3


4
Ngoài ra còn có các bãi chứa hàng với tổng diện tích 183000 m2 ( kể cả diện tích
đường ô tô ); trong đó, có 25000 m2 nằm ở mặt bến số 6. Tải trọng trên mặt bến là
4 tấn/m2, dải tiếp phía sau rộng 6 m là 6 tấn/m2 tiếp theo đó bình quân 10 tấn/m2.
- Đường sắt trong cảng có chiều rộng 1,0 m với tổng chiều dài 1560 m gồm đường
sắt trước bến, bãi sau kho, ga lập tàu phân loại.
b) Cảng Chùa Vẽ :
- Theo thiết kế cảng Chùa Vẽ có 5 bến, với tổng chiều dài 810 m và sản lượng
thông qua hàng năm 1600000 tấn. Hiện tại đã xây dựng được bến số phụ, bến số 1,
2 với chiều dài 330 m dạng bến cọc bê tông cốt thép, trước bến có đường cần trục
cổng và hai đường sắt hoạt động.
- Bến thiết kế theo tiêu chuẩn cảng biển cấp 1, mặt bến có tải trọng 4 tấn/m 2. Khu
vực bến chưa xây dựng được kho và các công trình làm việc và sinh hoạt khác.
Trên mặt bến bố trí 2 cần trục KAMYHA có tải trọng 5 tấn. Cảng Chùa Vẽ chủ yếu
xếp hàng sắt thép, hàng kiện, gỗ.
c) Cảng Vật Cách :
- Cảng Vật Cách nằm ở hữu hạn sông Cửa Cấm. Cách Hải Phòng về phía thượng
lưu khoảng 12km. Cũng có chế độ thuỷ văn như Cảng Hải Phòng .
- Bắt đầu xây dựng từ năm 1965, ban đầu là những bến có dạng mố cầu, có diện
tích mặt bến số là 6x6 m. Tổng diện tích mặt bằng 210000 m2, diện tích kho 21000
m2, diện tích bãi 130000 m2, trong đó bãi chứa container 12000 m2. Cảng có 5 mố
cầu trên bố trí cần trục ô tô để bốc than và một số loại hàng khác từ sà lan có trọng
tải 100 đến 200 tấn.
1.2. Cảng Kobe
1.2.1. Điều kiện tự nhiên:

- Cảng nằm ở vĩ độ 34º40 Bắc và 135 º12 kinh độ Đông. Kobe là cảng tự nhiên,
nằm ở phía bắc vịnh Osaka được che kín bằng hệ thống phức tạp và đê chắn sóng
(có 7 đê chắn sóng). Kobe là cảng cửa ngõ quan trọng và là trung tâm sản xuất của
Nhật Bản.

4


5
1.2.2. Câu cảng và kho bãi :
- Cảng Kobe có 12 bến thuyền thuộc sự quản lý của Chính quyền thành phố, và
bốn bến tư nhân thuộc các tập đoàn công nghiệp. Tổng chiều dài là 22,4 km với
135 chỗ neo tàu.
- Vùng trung tâm của cảng có khu bến Shinko gồm 12 bến với tổng chiều dài 6655
m, cho phép một lúc đậu 35 tàu viễn dương, đây cũng là trung tâm phục vụ hành
khách trong nước, và chuyển tải từ Mỹ qua Australia khoảng 11500 người/ năm.
Hàng hóa qua khu vực cảng này chủ yếu là hàng bách hóa.
- khu Hyogo có 3 bến với tổng chiều dài 1089 m, độ sâu -7,2 m đến -9,0 m cùng
một lúc có thể tiếp nhận 17 tàu viễn dương.
- Khu Maya có 4 cầu tàu với 21 chỗ neo đậu, độ sâu từ 10 m đến 12 m, khu vực
này chủ yếu phục vụ tàu Liner Bắc Mỹ.
- Khu bến Higachi có 4 bến, sâu từ 5.5 m đến 7 m, tiếp nhận các tàu Ro – ro, có
tổng diện tích 7.8 ha.
- Khu đảo có 9 bến container với tổng chiều dài 2560 m và 15 bến cho tàu bách hóa
thông thường với tổng chiều dài 3000 m, độ sâu từ 10 m đến 12 m.
- Khu đảo nhân tạo Rokko với diện tích 583 ha, độ sâu 12 m, có thể tiếp nhận cùng
một lúc 29 tàu viễn dương, kể cả tàu container và tàu Ro – ro.
- Cảng Kobe là cảng tổng hợp lớn nhất thế giới, với lượng hàng hóa lưu thông qua
cảng lớn và ngày càng tăng.
1.3. Tuyến đường

1.3.1. Khí hậu
- Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa ẩm. Khí hậu tuyến đường nóng ẩm, mưa
nhiều. Có hai mùa gió, gió mùa hạ từ tháng 5 đến tháng 10, hướng gió chính Đông
Nam, Tây Nam; gió mùa khô lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Do ảnh hưởng
của gió mùa nên lượng mua hàng năm lớn, trung bình hàng năm có từ 135- 136
ngày mưa và 80% lượng mưa tập trung vào tháng 6 đến tháng 8.
- Khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 4, do ảnh hưởng của gió mùa lạnh, khu
vực có xuất hiện sương mù vào buổi sáng gây giảm tầm nhìn của tàu.
5


6
1.3.2. Hải lưu
- Trên tuyến này chịu ảnh hưởng của hai dòng hải lưu : một là dòng hảI lưu
Sumio , dòng hải lưu này chảy từ bờ biển châu Á lên phía Bắc rồi theo bờ biển về
châu Mỹ quay về xích đạo toạ thành một vòng kín và một dòng từ vịnh TháI Lan
theo sát bờ biển Malayxia qua bờ biển Campuchia , tốc độ dòng chảy nhỏ nên ảnh
hưởngkhông đáng kể đến hoạt động của tàu thuyền .
1.3.3. Thủy triều
- Chịu ảnh ưởng của nhật triều dao động, biên độ dao động 2 m đếm 5 m. Mực
nước tương đối lớn.
1.3.4. Sương mù
- Sương mù thường xuất hiện vào buổi sáng và buổi tối, trung bình một năm có 115
ngày có sương mù.
1.3.5. Độ sâu
- Tuyến đường có độ sâu không giới hạn.
1,.3.6.Gió
- Có hai mùa gió, gió mùa hạ từ tháng 5 đến tháng 10, hướng gió chính Đông Nam,
Tây Nam; gió mùa khô lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.Giữa hai mùa là thời
gian chuyển tiếp lên gió nhẹ (cấp 2 đến cấp 3), nhưng có thời gian gió tới cấp 7 nên

ảnh hưởng đến sự ổn định và chòng chành của tàu.
1.3.7. Bão
- Có ảnh hưởng tới hoạt động của tàu và sự an toàn của hàng hoá . Khu vực này
thường có bão với cường độ lớn thường từ cấp 6,7 đôi khi gió giật mạnh cấp 12
trên cấp 12 . Bão thường xuất hiện từ tháng 6 đến háng 9 . Vị trí xuất hiện bão
thường từ quần dảo Philippin hay từ bờ biển phía nam Trung Quốc . Trên tuyến
đường này xuất hiện sóng hồi (hay sóng dừng) , biên độ dao động từ 2.5-3.2 m ,
chiều dài sóng từ 15-80 m .
1.3.8. Quãng đường
- Quãng đường giữa hai cảng Hải Phòng và Kobe (Nhật Bản ) là : 2462 hải lý.

6


7
2. BẢNG TÀU MẪU
Thông số/Tên

Đơn vị

Orient

Tàu B

Trọng tải

Tấn

14000

8722

Sức chở hàng

Tấn

564 TEU

436 TEU

Chiều dài Lmax

m

115

144,9

Chiều dài LTK

m

109

133,6

Chiều rộng B

m

20,8

21,5

Chiều chìm T

m

6,5

7,619

Chiều cao mạn H

m

9,2

10,5

Hải lí /giờ

16

18

-

0,68

0,725

Vận tốc v
Hệ số béo δ

CHƯƠNG II: CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU
7


8
1.Sơ bộ lượng chiếm nước
Lượng chiếm nước sơ bộ của tàu xác định theo công thức (T.50.[2]):
(T)

(2.1)

Trong đó:
- Trọng tải hàng hóa:
+ : tổng số container tàu chở được.
+ : trọng lượng hàng hóa chứa trong 1 TEU. Ta có:

=> chọn : PC = 14,2 (T)
=> => chon:
+ TEU là loại container 1C theo tiêu chuẩn của ISO 668:1995(E), có
kích thước là lxbxh = 6,058x2,438x2,591 (m)
+ Trọng lượng sử dụng lớn nhất của 1 TEU: Pmax = 20,32 (T)
- Hệ số lợi dụng LCN theo tải trọng :
Suy ra: Lượng chiếm sơ bộ của tàu:
2.Xác định các kích thước chủ yếu
2.1.Phương án 1 : Lập phương án sắp xếp container

2.1.1.Phương án sắp xếp container trên tàu
Tổng số container trên tàu là 1200 TEU, ta lên phương án bố trí như sau:
- Xếp trong khoang hàng : 640 TEU (53%)
- Xếp trên boong tàu: 560 TEU (47%)

2.1.2.Xác định các kích thước cơ bản

8


9
Việc xác định các kích thước sơ bộ của tàu dựa trên việc lên phương án xếp container
trong khoang hàng. Từ sơ đồ bố trí ta có thể xác định các thông kích thước sơ bộ chiều
dài, chiều rộng và chiều cao tàu. Các kích thước khe hở được chọn []:
- Khe hở giữa hai vách container theo chiều dài tàu là : 120 (mm)
- Khe hở giữa vách container với vách ngang là : 230 (mm)
- Khe hở để làm lối đi giữa hai nhóm container theo chiều dài tàu là :1500 (mm)
- Khe hở giữa 2 vách hộp là : 2400 (mm)
- Khe hở giữa hai container theo chiều rộng tàu là : 76 (mm)
- Khe hở giữa container với mạn kép là : 200 (mm)
- Khe hở giữa hai container theo chiều cao là : 12 (mm)
a.Xác định chiều dài tàu
Sơ đồ bố trí container theo chiều dọc tàu :

Hình 1: Bố trí container theo chiều dài tàu

Chiều dài sơ bộ toàn tàu:

Trong đó:
- chiều dài khoang hàng :

- Chiều dài khoang mũi : Lmũi = () % L => chọn Lmáy = 7%L

9


10
- Chiều dài khoang đuôi : Lđuôi = () % L => chọn Lmáy = 7%L
- Chiều dài khoang máy : Lmáy = (12 ) % L => chọn Lmáy = 14%L
Suy ra :

L = + 0,07L + 0,07L + 0,14L => L = 165,7 (m)

Chiều dài giữa 2 trụ vuông góc :

=> chọn: Lpp = 160 (m)
b.Xác định chiều rộng tàu
Sơ đồ bố trí container theo chiều ngang tàu :

200
1800

2438

12

1 50 0

2 59 1

120

Hình 2: sơ đồ bố trí container theo chiều rộng

Chiều rộng tàu :
Trong đó:
- Chiều rộng khoang hàng :

- Chiều rộng mạn kép :

=> chọn : Bmk = 1,8 (m)

10


11
Suy ra :

B = 20464 + 2.1,8 = 24064 (mm) => chọn : B = 24,1 (m)

c.Xác định chiều cao tàu
Dựa vào sơ đồ bố trí hình 1 và hình 2. Suy ra, chiều cao mạn tàu như sau :
H = n.hC + (n+1)hD + hS + Hđđ - Hmh
Trong đó:
- Số TEU xếp trong khoang theo chiều cao : n = 5
- Chiều cao của 1 TEU : hC = 2591 (mm)
- Khoảng cách giữa các TEU theo chiều cao : hD = 12 (mm)
- Chiều cao sống dọc miệng hầm hàng : hS = 650 (mm)
- Chiều cao đáy đôi, Hđđ ≥ B/20 = 1,15 (m). Chọn : Hđđ = 1500(mm)
- Chiều cao miệng hầm hàng : Hmh = 1500 (mm)

Suy ra:
=> chọn H = 13,7 (m)
d.Xác định hệ số béo thể tích
Hệ số Froud:
Trong đó:
- vận tốc : v =20 (hl/h) = 10,3 (m/s)
- gia tốc trọng trường : g=9,81 (m/s2)
- chiều dài thiết kế : L = 160(m)
Suy ra, hệ số béo thể tích của tàu :
=> chọn :
e.Xác dịnh chiều chìm thiết kế

11


12
Chiều chìm thiết kế xác định theo công thức :

Trong đó:
- Lượng chiếm nước của tàu : Dsb = 25058,8 (T)
- Hệ số để ý đến phần nhô : k = 1,005
- Hệ số béo thân tàu :
- Tỉ trọng của nước biển : g = 1,025(T/m3):
- Chiều dài tính toán của tàu : L = 165,7 (m)
- Chiều rộng tàu : B = 24,1(m)
2.2.Phương án 2 : Sử dụng công thức kinh nghiệm
a.Chiều dài tàu
Chiều dài tương đối : => với tàu tốc độ VS = 20 (HL/h) => Chọn : l = 6
L=l V

l3

3

Chiều dài tàu :

Dsb
γ

=

= 6.

b.Chiều rộng tàu
Chiều rộng khoang : BH = bc.k1.ncn = 21,5 (m)
Trong đó :
-Chiều rộng 1 TEU là : bc = 2,438 (m)
-Hệ số để ý đến khoảng hở giữa các Container :
=> Chọn :

k1 = 1,1

-Số dãy Container theo chiều ngang : ncn = 8
Chiều rộng tàu : B = kmk.BH = 25,6

12

k1 = 1,14 ± 0, 04 = 1,1 ÷ 1,18

13
Trong đó : hệ số mạn kép :

kmk = 1, 25 ± 0, 06 = 1,19 ÷ 1,31

=> Chọn :

kmk = 1,19

c.Hệ số béo thể tích
Chọn hệ số béo thể tích :
d.Chiều cao mạn
Chiều cao khoang : hH = k2.ncc.hc = 12514,53 (m)
Trong đó :
-Hệ số tính đến chiều cao lắp hầm hàng :
=> Chọn :

k2 = 0, 966 ± 0, 087 = 0,879 ÷ 1, 053

k2 = 0,966

-Số lớp Container trong khoang : ncc = 5
-Chiều cao của 1 TEU tiêu chuẩn : hc = 2,591 (m)
Chiều cao mạn : 14030 (m) => Chọn : 14,1 (m)
Trong đó : Hệ số tính đến chiều cao đáy đôi
=> Chọn :

kdd = 0,108 ± 0, 018 = 0,09 ÷ 0,126

kdd = 0,108

e.Chiều chìm thiết kế tàu
Chiều chìm thiết kế xác định theo công thức:

Trong đó:
- Lượng chiếm nước của tàu : Dsb = 25058,8 (T)
- Hệ số để ý đến phần nhô : k = 1,005
- Hệ số béo thân tàu :
- Tỉ trọng của nước biển : g = 1,025(T/m3):

13


14
- Chiều dài tính toán của tàu : L = 168,5 (m)
- Chiều rộng tàu : B = 25,6 (m)
2.3.Phương án 3 : Xác định kích thước tàu dựa vào các tỉ số kích thước của tàu chở
hàng container
Ta có :
-Tỷ số giữa chiều dài và chiều rộng tàu:
L
= (1, 04.10 −3.nC + 5, 4) ± 0, 45
B

= (6,27,1)=> Chọn :

-Tỷ số giữa chiều cao và mớn nước thiết kế:
H
= (2,91.10 −4.nc + 1,33) ± 0,15 =
T

=> Chọn :

-Tỷ số giữa chiều rộng và mớn nước thiết kế:
B
= 2,97 ± 0,5 = (2, 47 ÷ 3, 47)
T

=> Chọn :

Chọn hệ số béo thể tích :

Từ phương trình

D = kδγ LBT

⇒B=3

=

k .γ .

=

L 1
k .γ . .
.B3 .δ
B B /T

D.( B / T )

= 24,85
kγ δ.( L / B )

m
T = 8,3 m
L = 174 m
H = 13,7 m

14

H
= 1,65
T


15

2.4.Bảng tổng hợp kích thước cơ bản theo 3 phương án :

Kí hiệu

Đơn vị

Phơng
án 1

Chiều dài tàu

L

m

165,7

168,5

174

Chiều dài giữa 2 trụ

Lpp

m

160

162

168

Chiều rộng thiết kế

B

m

24,1

25,6

24,85

Chiều cao mạn

H

m

13,7

14,1

13,7

Chiều chìm thiết kế

T

m

8,69

8,3

8,3

-

0,68

0,68

0,68

Thông số

Hệ số béo thể tích

Phơng
án 2

Phơng
án 3

Tính toán so sánh lực cản tàu của các phương án, kiểm nghiệm sơ bộ tính theo phương
pháp Papmiel (T229.[1]) :
-Công suất hữu hiệu của tàu cho phép xác định theo công thức :
Trong đó :
-Thể tích chiếm nước : V = (m3)
-Chiều dài tàu : L (m)
-Hệ số phụ thuộc số chân vịt , với tàu 1 chân vịt
-Hệ số phụ thuộc chiều dài thiết kế , với L > 100 (m)
-Hệ số thon thân tàu

15


16
-Hệ số Cp được xác định trên đồ thị Papmiel hình 4.34 (T229.[1]), với
v ′S = v S .

ψ
L

Lực cản chung tàu xác định theo công thức:

Bảng tính lực cản:
Stt

Các đại lượng tính

Đơn vị

1

Giá trị tính toán
PA 1

PA 2

PA 3

-

0,68

0,68

0,68

2

L

m

165,7

168,5

174

3

B

m

24,1

25,6

24,85

4

T

m

8,96

8,3

8,3

5

V = k..L.B.T

m3

24453

24468

24526

6

vS

hl/h

20

20

20

7

V

m/s

10,3

10,3

10,3

8

-

1

1

1

9

-

1

1

1

-

1,026

1,033

0,971

-

1,574

1,57

1,49

-

81

81

80

CV

14763,5

14576,5

13889,5

10

B
ψ = 10. .δ
L

11

v′S = v S .

12

Cp = f(v'S,y)

13

ψ
L

16


17
14

R = 75.

N0
v

kG

107501

106139,
6

101137,2

=> Suy ra, các thông số tính toán theo phương án 1 có sức cản tàu nhỏ hơn => Lựa
chọn kết quả tính toán phương án 3 làm kết quả tính toán sơ bộ:
-Chiều dài tàu : L = 174 (m), chiều dài hai trụ : Lpp = 168 (m)
-Chiều rộng tàu : B = 24,9 (m), hệ số béo thể tích
-Chiều cao tàu : H = 13,7(m), chiều chìm thiết kế : T = 8,3 (m)
3.Tính các hệ số thân tàu
3.1.Các tỷ số kích thước
-Tỷ số kích thước L/B = 7
-Tỷ số kích thước B/T = 3
-Tỷ số kích thước H/T = 1,65
3.2.Các hệ số béo thân tàu
-Hệ số béo thể tích :
-Hệ số béo đường nước : sử sụng công thức 6.34 (T.415.[1])

-Hệ số điền đầy đường sườn giữa : sử sụng công thức 6.31 (T.415.[1])

-Hệ số béo lăng trụ dọc tàu :

-Hệ số béo lăng trụ đứng tàu :

17


18

Suy ra, bảng tổng hợp các thông số tàu cần thiết kế :
Stt
1
2
4.Nghiệm lại lượng
3
Lượng chiếm nước sơ 4
5
(T)
6
7
Lượng chiếm nước
8
9
thiết kế :
10
11
12
13
=>

Thông số

Lmax
Lpp
B
H
T
L/B

Đơn
vị
m
m
m
m
m
-

Giá trị
174
168
24,9
13.7
8,3
7
3
1,65
0,68
0,805
0,982

chiếm nước

bộ : Dsb = 25058,8

tính theo khích thước

0,845

=> Lượng chiếm nước tính toán đã hợp lý

5.Kiểm tra tính ổn định, tính lắc thân tàu và các tỷ số
5.1.Kiểm tra tính ổn định của tàu
Chiều cao ổn định ban đầu : h0 = r + ZC – ZG (T.81.[3])
Trong đó:
- Chiều cao ổn định ban đầu tối thiểu :
-Bán kính nghiêng ngang r, xác định theo công thức AP Phanderfit :

18


19
-Chiều cao trọng tâm tàu ZG, đối với tàu container có :
=> Chọn : ZG = 7,55 (m)
-Cao độ tâm nổi ZC, theo công thức của Nogid ta có :

Suy ra, h0 = 5,93 + 4,52 - 7,55 = 2,9 > 0,15 (m) => đảm bảo điều kiện ổn định
5.2.Kiểm tra tính chòng chành ngang tàu
Thông số đặc trưng cho tính lắc của tàu là chu kỳ lắc ,
Trong đó : hệ số C=> chọn : C = 0,72
Suy ra : => thỏa mãn chu kỳ chòng chành ngang của tàu biển

5.3.Kiểm nghiệm các tỷ số

5.3.1.Kiểm nghiệm tỷ số B/T
Chiều rộng tương đối của tàu : bT = B/T , ta có :
r *.

B2
+ Z *.T − k g .H ≥ ho min
T

B
H h
⇔ r *.( )2 + Z * −k g . ≥ o min
T
T
T

⇔ bT ≥

1  ho min
H

.
+ k g . − Z * =
r*  T
T


19

2,76

20
Trong đó :
-Giá trị :
-Hệ số : đối với tài hang trở container
-Hệ số :
-Chiều cao tâm nghiêng ban đầu tối thiểu : (lấy theo quy phạm)
Suy ra, bT = B/T = 3,219 > 2,76 => Thỏa mãn điều kiện
5.3.2.Kiểm nghiệm tỷ số H/T
Chiều rộng tương đối của tàu : hT = H/T =, ta có :
r *.

B2
+ Z *.T − k g .H ≥ ho min
T

⇔ r *.

B2 T
T
T
T
. + Z *.T . − k g .H . ≥ ho min .
T H
H
H
H

⇔ r *.

B2 1
T
1
. + Z *. − k g ≥ ho min .
2
T H
H
H

⇔ r *.bT2 .

hT ≥

1
1
+ Z *.hT − k g ≥ ho min .
H
H

ho min .

=>

1
1
+ k g − r *.bT2 .
H
H =
Z*

1,2

Suy ra, hT = 1,65 > 1,2 => Thỏa mãn điều kiện
6.Xác định các thành phần trọng lượng tàu
6.1.Trọng lượng vỏ tàu P01
-Trọng lượng vỏ tàu tham gia vào thanh tương đương :

20


21
(1, 04 ± 0, 01)10−2

P0101 =

δ 1/ 3 L5 / 2T
H

= 2213 (T)

-Trọng lượng các vách ngang :

P0102 =

(4, 6 ± 0, 63)nVN .10−2.δ .B.H 2 / 3

= 40 (T), với số vách ngang nVN = 9

-Trọng lượng thượng tầng và ống khói :
P0103 =

(0,12 L − 7,6) nTV

= 276,32 (T)

=> Với số lượng thuyền viên nTV = 22 (người)
-Trọng lượng các khoang mũi, lái :
P0104 = (4,98 ± 0,99).L.B.H.10-3 = 296 (T)
-Trọng lượng boong nâng mũi, lái :
P0105= (0,428 ± 0,66).LB.10-2 = 18,5 (T)
-Trọng lượng các kết cấu cục bộ :
P0106 = (1,28 ± 0,26).L.B.H.10-2 = 760 (T)
-Trọng lượng các tấm gia cường và bệ máy :
P0107 = (3,25 ± 1,14).10-3.L.B.H = 193 (T)

-Trọng lượng các chi tiết riêng :
P0108

= (3,38 ± 0,1).10-1.(LBH)2/3 = 515 (T)

-Trọng lượng phần phi kim loại của thân tàu :
P0109 = (2,00 ± 1,2).10-2.(LBH)2/3 = 30 (T)
-Trọng lượng phần sơn và thiết bị bảo vệ :
P0110 = (4,25 ± 0,99).10-2. (LBH)2/3 = 65 (T)

21


22
-Trọng lượng phần cách điện, cách nhiệt và lớp lót trong :

P0111 = (1,36 ± 0,35).10-1.(LBH)2/3 = 207 (T)
-Trọng lượng lớp trám xi măng :
P0112 = (2,75 ± 0,71).10-2.LB = 120 (T)
-Trọng lượng lớp không khí trong thân tàu :
P0113 = 1,1.10-3.D = 27,7 (T)
-Trọng lượng trang thiết bị khoang phòng :
P0114 = (3,92 ± 0,55).nTV = 80 (T)
-Trọng lượng hàng lỏng, dự trữ :
P0115 = (9,9 ± 2,5).10-3.D = 250 (T)
Suy ra, trọng lượng vỏ tàu : P01 = ΣP01-i = 5080,8 (T)
6.2.Trọng lượng các trang, thiết bị trên tàu
-Trọng lượng thiết bị lái :
P0201 = (1,29 ± 0,38).10-4.LT.vs2 = 75 (T)
-Trọng lượng thiết bị neo và chằng buộc :
P0202 = (8,75 ± 1,6).10-3.D = 221 (T)
-Trọng lượng xuồng và thiết bị cứu sinh :
P0203 = (5,29 ± 0,92).10-1.nTV = 11 (T)
-Trọng lượng trang thiết bị khoang chứa container :
P0204 = 0,713 . nc0,92 = 482,2 (T)
nc = 1200 TEU
Suy ra, trọng lượng các trang thiết bị : P02 = ΣP02-i = 789,2 (T)
6.3.Trọng lượng các hệ thống trên tàu
-Hệ thống khoang và hệ thống cứu hoả :
22


23
P0301 = ( 1,84 ± 0,21).10-3.LBH = 110 (T)
-Trọng lượng hệ thống nước sinh hoạt :
P0302 = (2,43 ± 1,25).nTV = 48,6 (T)

-Trọng lượng các hệ thống khác :
P0303 = (1,64 ± 0,83).10-4.LBH =10 (T)
Suy ra, trọng lượng các hệ thống trên tàu :P03 = ΣP03-i = 168,6 (T)
6.4.Trọng lượng thiết bị năng lượng
(1,85 ± 0, 22).PZg

Trọng lượng trang thiết bị năng lượng :P04 =

= 916 (T)

Trong đó:
-Trọng lượng máy chính : Pzg = 495 (t):
-Tính chọn máy chính :
+ Công suất kéo tàu : N0 = 13889,5 (CV)
+ Công suất máy cần thiết :

NE =

N0
ηA ηB ηD

.1,15 = 31962 (CV) = 23508 (kW)

Trong đó :
Hiệu suất đường trục : ηA = 0,97
Hiệu suất hộp số : ηB = 0,98
Hiệu suất chong chóng : ηD = 0,56
Dự trữ công suất máy : 15%

23

24
Với công suất cần thiết cảu máy chính như trên ta chọn động cơ tàu thuỷ cuả hãng
MAN B&W, hiệu MAN L70MC/C7 loại 8 xylanh
-Công suất của động cơ : N = 24880 kW (33827,4 CV)
-Số vòng quay động cơ : n = 108 (vòng/phút)
-Suất tiêu hao nhiên liệu : g = 170 (g/kW.h)
-Chiều dài : L = 12,12 (m), chiều rộng : B = 4,9 (m), cao : H = 5,5 (m)
-Trọng lượng : Pzg = 495 (t)
6.5.Trọng lượng thiết bị liên lạc và điều khiển
P05 = ( 5,16 ± 1,54).10-3 .LBT =186 ( T )

6.7.Trọng lượng dự trữ lượng chiếm nước và ổn định
P11 = (2 ÷ 5)%D => Chọn :P11 =2%D = 504( T )
6.8.Trọng lượng “thuyền viên , dự trữ lương thực, thực phẩm, nước ngọt”
P14 = P1401 + P1402 + P140
Trong đó :
-Số lượng thuyền viên :
Thành phần

Số lượng

Thành phần

Thuyền trưởng

1

Đại phó

1

Thợ hàn

2

Phó 2

1

Điện trưởng +Thợ điện

2

Thủy thủ trưởng

1

Bếp + phục vụ viên

2

Thủy thủ

4

Thợ cả + thợ máy

4

Máy trưởng + Máy 1, 2,
3

Tổng số

22 người

24

Số lượng
4


25
-Trọng lượng thuyền viên và hành lý, trọng lượng 1 người kể cả hành lý bằng
là 130 kg :
=> P1401 = 22.130 = 2860(kg) = 2,86 (T)
-Trọng lượng lương thực, thực phẩm; thành phần trọng lượng này lấy bằng
3kg cho 1 người trong 1 ngày đêm.
+Tuyến Hải Phòng - Kobe dài : 2141 (hl)
+Tốc độ tàu : 20 (hl/h),
Suy ra : Thời gian hành trình thực tế là 107,1(h), tức 4,46 ngày đêm.
Chọn số ngày hành trình là 5 ngày đêm
=> P1402 = 3.5.22 = 330 (kg) = 0,33 (T)

-Trọng lượng nước uống và nước sinh hoạt : nước uống và tắm rửa cho 1
người một ngày đêm là 100 lít.
=> P1403 = 5.22.100.10-3 = 11 ( T )
Suy ra :

P14 = P1401 + P1402 + P1403 = 14,19 ( T )

6.9.Trọng lượng nhiên liệu
P16 = P1601 + P1602 + P1603
Trong đó :
-Trọng lượng dự trữ chất đốt cho động cơ và các nhu cầu khác của tàu : P1601
-Trọng lượng dự trữ dầu mỡ bôi trơn : P1602
-Trọng lượng nước cấp cho nồi hơi : P16-03
Ta có :

P16 = knl.P1601 = knl . kM . t . pnl.N

Trong đó :
25