Giáo trình Đại cương tàu thủy - Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng nghề - CĐ Nghề Giao Thông Vận Tải Trung Ương II

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GTVT TRUNG ƯƠNG II
..............*&*..............

GIÁO TRÌNH

Tên môn học: ĐẠI CƯƠNG TÀU THỦY
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP NGHỀ/CAO ĐẲNG NGHỀ
(LƯU HÀNH NỘI BỘ)

Hải phòng, năm 2011

1


Bài 01: bài mở đầu

(2h)

I. Khái niệm.

_Tàu thuỷ là một công trình nổi có thể dịch chuyển hoặc ngầm d-ới n-ớc
theo h-ớng đã định với tốc độ cần thiết (tàu thuỷ đ-ợc tạo lên với sự liên kết
các kết cấu và các phần tử kết cấu nhờ các liên kết hàn,đinh tán hoặc keo
dán).tuỳ theo đặc tính sử dụng mà tàu có thể đ-ợc dùng để chở hàng
hoá,hành khách hoặc làm các nhiệm vụ đặc biệt khác.
II. Phân loại tàu thuỷ.

1. Phân loại theo khu vực hoạt động
* Tàu hoạt động trong khu vực không hạn chế ( Viễn d-ơng ).Chúng

đ-ợc thiết kế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép
* Tàu hoạt động trong khu vực biển hạn chế: Đ-ợc chia ra làm các loại
-Tàu hoạt động trong khu vực biển hạn chế cấp I: Là tàu chạy trong vùng
biển hở hạn chế cách từ tầu tới nơi trú ẩn gần nhất không quá 200 hải lý
khoảng cách giữa hai chỗ trú ẩn cách nhau không quá 400 hải lý. Chiều cao
sóng h 3% cho phép 8.5 m.
- Tàu hoạt động trong khu vực hạn chế cấp II: Là tàu chạy trong vùng biển
hở mà khoảng cách từ tầu tới chỗ trú ẩn gần nhất không quá 50 hải lý khoảng
cách giữa hai chỗ trú ẩn không quá 100 hải lý. Chiều cao sóng h 3% cho phép
6 m.
- Tàu hoạt động trong khu vực biển hạn chế cấp III: Là tàu chảy trong vùng
ven biển chạy trong vịnh mà phạm vi của nó do đăng kiểm quy định
* Tàu hoạt động trong khu vực nội địa:Đó là các tàu hoạt động trong
khu vực sông,hồ thuộc nội thuỷ,mà cấp tàu do từng quốc gia quy định ở n-ớc
ta căn cứ vào mức độ sóng gió của từng khu vực các sông hồ cụ thể mà phân
cấp tầu.Hiện nay đăng kiểm việt nam phân tàu nội thuỷ thành hai cấp
- Tàu sông cấp I: Ký hiệuS I (chạy chiều cao sóng < 3 m )
- Tàu sông cấp II:Ký hiệuS II ( Chạy chiều cao sóng < 1,2 m hoặc chạy
trong sông hồ ).
* Tàu hoạt động trong khu vực đặc biệt:Vùng băng giá,vùng n-ớc chảy
xiết,vung n-ớc cạn chúng đ-ợc thiết kế theo quy phạm t-ơng ứng có tính đến
biện pháp gia c-ờng
2.Phân loại theo chiều cao mạn khô
*tầu boong hở:mạn khô thấp th-ờng boong liên tục trên cùng đồng thới là
boong vách các tỉ số kích th-ớc L/D vàd/D t-ơng đối lớn
loại này th-ờng là tầu chở hàng nặng.
*Tầu boong kín: th-ờng có kết cấu hai boong bo ong liên tục trên cùng là
boong kín n-ớc, boong liên tục d-ới cùng lá boong vách: mạn khô cao
th-ờng là tầu chở hàng nhẹ.

2


3. Phân loại theo vật liệu chế tạo
* Tàu đóng bằng vật liệu kim loại:
- Tàu đóng bằng thép các bon thấp:Tàu vận tải thông dụng.
- Tàu đóng bằng thép có độ bền cao:Tàu cao tốc,tàu quân sự,tàu có tính
năng đặc biệt
- Tàu đóng bằng hợp kim nhôm:Tàu cao tốc,tàu quân sự,xuồng cứu sinh,tàu
khách ,tàu du lịch
* Tàu đóng bằng vật liệu phi kim loại
- Tàu vỏ gỗ :Th-ờng đ-ợc sử dụng cho các tàu có L<60 m,các tàu vận tải có
Phh 500 tấn chạy sông ,hồ,tàu đánh bắt hải sản,tàu du lịch.
- Tàu vỏ xi măng l-ới thép
- Tàu vỏ bằng chất dẻo tổng hợp

4. Phân loại theo ph-ơng pháp chuyển động
a. Tàu tự hành
- Động cơ hơi n-ớc (than)
- Động cơ đốt trong diezen
- Nguyên liệu nguyên tử
b. Tàu không tự hành
_Tàu kéo
_Tàu đẩy

5. Phân loại theo loại tàu:
a. Nhóm vận tải
- Tàu chở khách
- Tàu chở hàng khô
- Tàu chở hàng lỏng

- Tàu chở hàng -ớp lạnh
- Tàu chở côngtennơ
b. Nhóm tàu kỹ thuật
- Tàu hút bùn,tàu cuốc
- Tàu chở đất
- ụ nổi sửa chữa tàu,tàu cần trục
c. Nhóm tàu công tác đặc biệt
- Tàu kéo đẩy cảng
- Tàu hoa tiêu
- Tàu nghiên cứu biển
- Tàu cứu hộ
- Tàu phá băng
- Tàu hải đăng (đốt đèn luồng)
d. Nhóm tàu quân sự
- Tàu ngầm
3


- Tàu chiến

Bài 02 : cấu tạo chung của tàu thuỷ ( l.t 2h) th 1h
I. Phần vỏ tàu

1.Th-ợng tầng mũi
3. Lầu
5. Khoang máy
7. Khoang đuôi
9. Khoang giữa boong

2.Th-ợng tầng giữa

4. Khoang hàng
6. Khoang mũi
8. Đáy đôi
10. Miệng hầm hàng

4


Sàn lửng hầm máy

1170

1250

1970

Cửa thoát hiểm

Kho
Két n-ớc
thải (Rời)

2500

1350

Khoang séc tơ lái

1000
Kho

Thùng
xích neo

Kho dây

Két n-ớc ngọt

Két dầu đốt

Khoang hàng I .Dài 22m

R1
30
0

Khoang hàng II . Dài 22m

Két n-ớc
đáy tàu

Két dằn

1200

1250

400x600

2300

1250

600x800

600

Dọc tâm

210x10

5

9

15

20

550

25

550

30

35

40

45

50

55

60

65 66

70

75

80

85

90

95

100

105

750
750
750

7785
90

1475

00

750

3050

700

3050
500

2

khoang hàng II DàI 22M

Khoang hàng 1, Dài 22m

850

620

1410

210

0
-4 -3

R13

4000

120

750

90

5400

550

210x10

750

600x350
210x10

5200

1000

1000

4000

600

Tôn S16x300

1250

2800
500

150

1650x650

1300x650

1320

250
1390

220

1000

3000

2400

1350

500

1000

50

2070

150

650

dằn mũi

5400

4500

dằn mũi
Két dầu
trực nhật

4000

5200

5400

Két n-ớc ngọt

500

110

115

120

125

129

dàn boong

5


1. Kết cấu thân tàu.
- Là bộ phận chủ yếu nhất của con tàu trong quá trình khai thác chịu tác
dụng của ngoại lực,tàu phải đảm bảo đủ độ bền,đủ ổn định
- Thân chính bao gồm:Các khung s-ờn là bộ x-ơng của toàn bộ thân
tàu,gồm nhiều dầm thép ghép lại với nhau tạo thành các dầm,xà dọc xà
ngang (đáy,mạn,boong).
- Thân tàu đ-ợc chia thành các khoang kín n-ớc nhằm tăng c-ờng khả năng
chống chìm của tàu(khoang mũi,khoang hàng khoang đuôi)
- Vỏ tàu là những tấm thép hoặc gỗ liên kết với x-ơng tạo thành đáy,mạn
boong (kín n-ớc)

2. Th-ợng tầng:
- Là các phần trên boong dung để bố trí buồng ở,sinh hoạt,nhà kho

3. Lầu:
- Đ-ợc bố trí trên boong th-ợng tầng,có thẻ có nhiều tầng,tầng trên cùng
đ-ợc lắp đặt các thiết bị lái,hằng hải...
III. Thiết bị động lực và các thiết bị hệ thống

1. Thiết bị động lực
- Máy chính,máy phụ
- Máy phát điện
- Máy lái
-Máy tời,máy bơm n-ớc

2. Thiết bị hệ thống
- Thiết bị leo,lái
-Thiết bị cần cẩu
-Hệ thống chiếu sáng,cung cấp n-ớc ngọt
-Hệ thống cứu hoả.

6


Bài 03 :

hình dáng kích th-ớc chủ yếu thân tàu
(lt3h)

I. hình dáng

1.Khái Niệm
- Thân tàu là một vật thể thon dài đ-ợc giới hạn bởi các mặt cong trơn đều
để giảm sức cản với n-ớc và không khí.

2.Hình dáng
- Đặc tính hình dáng của đ-ợc biểu thị bằng 3 mặt phẳng cắt thân tàu:
+ Mặt phẳng đối xứng: Là mặt phẳng đứng đi qua điểm giữa của chiều rộng
thân tàu. Mặt phẳng này còn gọi là mặt phẳng dọc tâm( mặt phẳng này cho
biết độ dài của tàu, độ dốc của lái độ cất của mũi).
+ Mặt phẳng s-ờn giữa là mặt phẳng đứng vuông góc với mặt phẳng đối
xứng đi qua điểm giữa chiều dài tính toán của tàu ( mặt phẳng này cho biết
dộ rộng lớn nhất của tàu, độ nghiêng mạn , độ vát của đáy, độ l-ợn của hông,
độ cong của boong ).
+ Mặt phẳng đ-ờng n-ớc: Là mặt phẳng ngang vuông góc với mặt phẳng đối
xứng trùng với mặt phẳng đ-ờng n-ớc ( Mặt phẳng này cho biết độ thon của
tàu).
* Hình dáng của tàu ảnh h-ởng tới chất l-ợng thuỷ động của con tàu đ-ờng
hình dáng có quan hệ trực tiếp tới tính hàng hải, tính ổn định, tính điều khiển
dung tích chở hàng.

mặt phẳng đuờng nuớc

mặt phẳng suờn giữa

7


3. Một số kiểu mũi và đuôi.
a, Kiểu mũi:

b, Kiểu đuôi:

Tuần d-ơng hạm

Xì gà

II. Các thông số chủ yếu của thân tàu.

1. Khái Niệm.
- Các thông số cơ bản dùng để xác định độ lớn của tàu, kích th-ớc của tàu
th-ờng là kích th-ớc lí thuýêt hoặc tính toán kích th-ớc lớn nhất là kích
th-ớc biên L max , Bmax .
- Có 4 đại l-ợng cơ bản để xác định kích thứoc của tàu chiều dài ( L) , chiều
rộng (B), chiều chìm (T), chiều cao (H).
- Ngoài 3 mặt phẳng đối xứng , sừơn gĩ-a và đ-ờng n-ớc để xác định kích
th-ớc tàu thuỷ ta có thêm một số khái niệm:
8


+ Mặt phẳng cơ bản là mặt // với đ-òng nứoc đi qua điểm cắt của cạnh trên
ky với mặt phẳng s-ờn giữa.
+ Đ-ờng cơ bản là giao điểm của mặt phẳng cơ bản và mặt phẳng đối xứng.
+ Đ-ờng vuông góc mũi là đ-ờng vuông góc với mặt phẳng đ-ờng n-ớc
thiết kế đi qua giao điểm của đ-òng n-ớc thiết kế với cạnh ngòai sống mũi.
+ Đ-ờng vuông góc lái là đ-ờng vuông góc với mặt phẳng đ-ờng n-ớc thiết
kế đi qua giao điểm của đ-ờng n-ớc thiết kế với cạnh ngoài sống lái.
- Chiều dài ( L) là khoảng cách giữa đ-ờng vuông góc mũi với đ-òng vuông
góc lái đo // với đ-ờng n-ớc.
- Chiều rộng (B) là khoảng cách giữa các giao điểm của đ-ờng n-ớc thiết kế

với cạnh ngoài s-ờn trái , s-ờn phải đo trong mặt phẳng s-ờn giữa.
- Chiều chìm(T) là khoảng cách từ mặt phẳng đ-ờng n-ớc đến mặt phẳng cơ
bản đo theo mặt phẳng s-ờn giữa.
- Chiều cao (H) là khoảng cách từ mặt phẳng cơ bản đến chiều cao nhất của
xà ngang boong . Chiều cao mạn khô (F) là hiệu số giữa chiều cao (H) và
chiều chìm (T).

2. Các loại kích th-ớc
a. Kích th-ớc lớn nhất:
+ Chiều dài (LLn) là khoảng cách từ điểm xa nhất của vỏ tàu từ mũi đến lái
đo trong mặt phẳng đối xứng và // với mặt phẳng đuờng n-ớc.
+ Chiều rộng (BLn) là khoảng cách từ vỏ ngoài mạn trái đến vỏ ngoài mạn
phải đo ở chỗ rộng nhất.
+ Chiều chìm (TLn) là khỏang cách từ mặt phẳng đ-ờng n-ớc tới điểm thấp
nhất cạnh d-ới ky.
b. Kích th-ớc biên :
+ Chiều dài (L B) là kích th-ớc lớn nhất cộng với những phần nhô ra của vỏ
tàu theo cheo chiều dài
+ Chiều rộng (BB) là chiều rộng lớn nhất cộng với phần nhô ra 2 bên mạn .
+ Chiều chìm (TB) là chiều chìm lớn nhất cộng thêm những phần nhô ra d-ới
đáy tàu.
III. Các hệ số chủ yếu của tàu

1. Khái niệm
- Là hệ số quyết định hình dáng của tàu về sự khác nhau về hình dáng các
loại tàu

2. Hệ số béo
- Hệ số béo đ-ờng n-ớc ( )là tỉ số giữa diện tích của hình tạo bởi giao
tuyến của vỏ tàu với mặt phẳng đ-ờng n-ớc

9


(S) diện tích hình chữ nhật ngoại tiếp
S
L.B

=

S 1
Trong đó: - S là diện tích ngâm n-ớc thiết kế của vỏ tàu.
- L là chiều dài thiết kế.
- B là chiều rộng thiết kế.
- Hệ số này ảnh h-ởng đến tốc độ,tính ăn lái và việc bố trí hầm hàng dung
tích của nó.
Cw =

w
L.B

- Hệ số béo s-ờn giữa ( ) đo bằng tỷ số giữa diện tích mặt s-ờn ngâm n-ớc
và diện tích hình chữ nhật ngoại tiếp :
=

F(*)
B.T

Trong đó: F(*) là diện tích hình hộp ngâm n-ớc (m 2) hệ số này ảnh h-ởng
đến độ lớncủa tàu và dung tích của khoang.

- Hệ số béo thể tích ( ) đ-ợc đo bằng tỷ số giữa thể tích vỏ tàu chìm d-ới
n-ớc và thể tích khối hộp chữ nhật bao quanh nó.
=

V
L.B.T

V: thể tích chìm ngâm n-ớc vỏ (m 3)
- Hệ số này càng nhỏ tàu có hình dáng càng thon ít bị lực cản của n-ớc và
tăng tốc độ tàu
- Hệ số béo khối trụ( )
F=

V
=
=
F(*).L
.L.B.T

IV. Bản vẽ tuyến hình tàu.

1. Yêu cầu bản vẽ : A 0 , A1
Tỷ lệ:

1
1 1
, ,
25 50 100

2. Tác dụng của bản vẽ tuyến hình tàu

- Đ-a ra độ béo ,độ thon hình học và kích cỡ tàu
- Từ bản vẽ tuyến hình sẽ dựa (trên cơ sở tính toán)
+ Tính năng của tàu
+ Hệ thống kết cấu thân
tàu
10


+ Ph-¬ng ¸n bè trÝ chung
+Ph-¬ng ¸n c«ng nghÖ

11


Bài 4 :Khái niệm về hệ thống kết cấu lt
I. Cách bố trí cơ cấu

1. Khái niệm
* Cơ cấu dọc: Là cơ cấu đặt // với mặt phẳng đối xứng (dọc tâm) hợp với
các cơ cấu ngang một góc vuông và có tên gọi theo từng vùng nó đ-ợc bố trí:
Sống dọc đáy,sống hông ,sống lòng,dầm dọc mạn.
* Cơ cấu ngang: Là tất cả các cơ cấu đ-ợc đặt trong các mặt phẳngmà nó //
với mặt phẳng s-ờn giữa thì đ-ợc xem nh- là cơ cấu ngang
+ Cơ cấu ngang khoẻ: đà ngang khoẻ,s-ờn khoẻ,s-ờn con son,xà ngang
khoẻ..
+ Cơ cấu ngang th-ờng: đà ngang th-ờng, s-ờn th-ờng,xà ngang boong
th-ờng
* Dàn tàu:Là hệ thống kết cấu bao gồm các cơ cấu ngang và cơ cấu dọc giao
nhau và đ-ợc giới hạn bởi các vách,mạn ,boong.
- Dàn đáy là một phần của đáy đ-ợc giới hạn bởi các vách ngang theo chiều

dọc tàu và các vách dọc hoặc mạn,với các vách dọc hoặc mạn theo ph-ơng
ngang tàu.

- Dàn mạn là phần mạn tàu đ-ợc giới hạn theo h-ớng dọc bởi các vách ngang
và theo chiều cao đ-ợc giới hạn giữa đáy và boong hoặc giữa hai boong.
- Dàn boong là phần boong đ-ợc giới hạn theo h-ớng dọc bằng các vách
ngang đ-ợc giới hạn bằng các vách ngang và theo h-ớng ngang đ-ợc giới
hạn bằng hai bên mạn,hoặc bằng 3 vách dọc boong giữa 2 vách dọc.
- Sàn là boong d-ới và chỉ đ-ợc kéo dài thêm một đoạn theo chiều dài và
chiều ngang tàu.
- Boong d-ới tất cả các khoang nằm ở phía d-ới của boong trên,nếu tàu có
nhiều boong thì theo thứ tự từ trên xuống d-ới gọi là boong 1,2,3.
- Boong th-ợng tầng là boong nóc của th-ợng tầng nếu có nhiều th-ợng tầng
thì boong th-ợng tầng một kể từ boong trên trở lên
- Boong lầu là boong nóc của lầu lái
- Dàn vách là một phân của váchđ-ợc giới hạn bởi đáy với các tầng boong
hoặc các tầng boong với nhau theo chiều cao tàu,giới hạn bởi vách dọc hoặc
vách dọc với nhau hoặc mạn với mạn theo chiều ngang tàu.
12


- Có 2 loại vách:vách dọc,vách ngang
- Nếu theo kết cấu có 2 loại vách:Vách phẳng và vách sóng

2. Sơ đồ bố trí kết cấu
1. Tôn boong
2. Xà ngang th-ờng
3. Sống boong

4. Mã liên kết

5. S-ờn th-ờng
6. Sống mạn
7. Tôn mạn
8. Tôn hông
9. Sống hông
10. Mã liên kết
11. Sống phụ đáy
12. Nẹp gia c-ờng cho sống phụ
13. Dầm dọc đáy trên
14. Dầm dọc đáy d-ới
15. Sống chính đáy(sống lòng)
16. Tôn đáy d-ới
17. Tôn đáy trên
II. Nguyên tắc kết cấu.

1. Nguyên tắc chung
- Khi bố trí thân taù,phiải bố trí sao cho cơ cấu cùngmột hệ thống dầm cơ
cấu cùng nằm trong một mặt phẳng để tạo thành khung cứng và khung khoẻ
- Cần phải đảm bảo sự liên tục của một số l-ợng (càng mhiều càng tốt)các
cơ cấu dọc chủ yếu,ở vùng cơ cấu dọc kết thúc tiết diện thân tàu phải đ-ợc
thay đổi dần và phải có biện pháp giảm ứng suất

13


- Quy định sự liên tục nói trên phải đ-ợc thực hiện trên đoạn dài 60%L
vùng giữa tàu
- Trên một tiết diện ngang,khi chuyển từ hệ thống kết cấu dọc sang hệ thống
kết cấu ngang,không đ-ợc đồng thời kết thúc một số l-ợng lứn hơn 1/3 cơ
cấu dọc của boong và đáy tính toán,và cung không đ-ợc kết thúcquá 2 cơ

cấu khoẻ của boong và đáy.Tại vùng tập trung ứng suất và vung có lỗ khoét
lớn không đ-ợc kkết thúc cơ cấu dọc,khoảng cách kết thúc cơ cấu dọc không
đ-ợc nhỏ hơn 2 khoảng s-ờn
* Biện pháp giảm ứng suất
- Các tấm tôn kề nhau phải thoả mãn yêu cầu hiệu số độ dày của
chúng 30% chiều dày tấm tôn lớn hơn hoặc 3mm lấy trị số nào nhỏ hơn.
- Giảm chiều cao thành dầmvà nẹp cứng phải đ-ợc tiến hành trên đoạn dài
bằng 5 lần hiệu số độ cao thành cơ cấu liên kết,mép của chúng phải đ-ợc
chuyển tiếp dần cơ cấu nọ sang cơ cấu kia.
- Tại vùng liên kết của boong và đáy,sàn tôn đáy đôi,vách dọc phải đ-ợc đặt
mã hoặc hình thức kết cấu khác nhằm giảm tập trung ứng suất.
- Tại nơi kết thúc của cơ cấu khoẻ của boong và đáy,chiều cao tiết diện của
chúng phải đ-ợc giảm dần trên đoạn dài 1,5 chiều cao của nó,kéo tới cơ cấu
ngang gàn nhất,và hàn với nhau
- Tại vùng boong chịu tải trọng nặng nề,đầu xà dc phải đ-ợc hàn với cơ cấu
ngang.Vung chịu chấn động mạnh (vùng đuôi,vùng buồng máy,vùng đặt
máy không cân bằng) thì đầu của cơ cấu dọc,cơ cấu ngang của đáy,mạn,vách
dọc phải đ-ợc hàn với cơ cấu ngang gần nhất.
- Khi cơ cấu dọc gián đoạn tại vách,tại đà ngang kín n-ớc.thì chúng phải
liên kết theo quy cách sau
- Với khoang hàng dài cần phải giảm nhịp cho thanh quay ngang,thanh quay
dọc,hầm hàng phải đ-ợc bố trí cột chống,cột chống đ-ợc bố trí chỗ giao
nhau giữa góc quầy hàng hoặc chỗ giữa thanh quây dọc
III. Hệ thống khung x-ơng tàu thuỷ

1. Khái niệm
- Thân tàu thuỷ đ-ợc kết cấu tạo bởi các kết cấu thành phần bao gồm:
+ Khung dọc :sống dọc,xà dọc,sốnh mũi, sống đuôi.
+ Vách ngang: các vách th-ợng tầng
- Các kết cấu thành phần này liên kết với nhau đ-ợc gọi là dàn,dàn bao gồm

(dàn đáy,dàn mạn,dàn boong,dàn vách,sự liên kết các dàn với nhau tạo thành
khung dàn(kín,hở) và đ-ợc gọi là các khoang két,buồng nh- khoang
lái,khoang hàng,khoang mũi,khoang máy,buồng sinh hoạt,buồng công
cộng,buồng phục vụ..

2.Hệ thống kết cấu
a. Hệ thống kết cấu dọc.
14


- Hệ thống kết cấu dọc là hình thức mà cơ cấu dầm h-ớng chính đ-ợc bố trí
dọc theo chiều ngang các dầm khung dàn đ-ợc bố trí theo chiều dọc tàu
những tàu đi biển có chiều dài hơn 80 m th-ờng đ-ợc bố trí hệ thống kết cấu
dọc(ở đáy và boong mạn khô)
b. Hệ thống kết cấu ngang

- Là hệ thống kết cấu mà những dầm h-ớng chính đặt theo chiều ngang
VD:Khung x-ơng ngang của khung dàn đáy và boong thì dầm h-ớng
chính đ-ợc đặt theo chiều ngang từ mạn nọ đến mạn kia,còn dầm ngang
trong khung dàn mạn thì đ-ợc đặt d-ới boong,các tàu chạy nội địa và đi biển
có chiều dài < 80 m thì dàn đáy,dàn boong,dàn mạn đ-ợc bố trí theo hệ
thống kết cấu ngang
c. Hệ thống kết cấu hỗn hợp

15


- Đối với dàn boong các tàu cỡ lớn thì đ-ợc kết cấu theo hệ thống hỗn hợp và
th-ờng dàn mạn kết cấu theo hệ thống ngang còn các dầm khác kết cấu theo
hệ thống dọc

3. Các nguyên tắc khoét lỗ
a. Bố trí lỗ khoét
- Trên kết cấu thân tàu có rất nhiều loại lỗ khoét: lỗ khoét miệng hầm
hàng,lỗ khoét cho ng-ời chui,lỗ khoét giảm trọng l-ợng,lỗ khoét công
nghệ,lỗ khoét cho cơ cấu chui qua,lỗ thông gió,lỗ thoát khí,lỗ tiêu
n-ớc...chúng đ-ợc bố trí trên tôn boong,tôn đáy đôi,trên các cơ cấu khoẻ nhsống đáy,đà ngang đầy,sống vách...
- Lỗ chui phải đ-ợc bố trí để đảm bảo tiếp cận đ-ợc đến mọi nơi trong đáy
đôi,trong các khoang két...
- Trong vùng 0,25 L kể từ đ-ờng vuông góc mũi chỉ đ-ợc đặt số l-ợng lỗ để
chui tối thiểu(không đ-ợc đặt lỗ khoét giảm trọng l-ợng và phải gia c-ờng
cho lỗ khoét với tàu có chiều dài 80m)
- Trên sống chính vùng 75%L giữa tàu không đ-ợc đặt lỗ chui có chiều cao
1/3 chiều cao sống.Nếu chiều cao lỗ < 1/3 chiều cao sống thì lỗ chui có thể
đ-ợc đặt xen kẽ các khoảng s-ờn trong phạm vi trên
- Trên sống phụ đoạn kề vách ngang không đặt lỗ khoét
- Trên sống phụ đà ngang đầy đoạn kề d-ới chân cột chống và đoạn đầu
vách dọc không đặt lỗ khoét
Đà ngang đặc trên đoạn kề sống hông,sống phụ,sống chính đáy thì mép lỗ
khoét phải cách sống một khoảng tối thiểu bằng 0,5 chiều cao sống.
b.Quy định lỗ khoét
- Tổng chiều cao lỗ khoét trên đà ngang,sống phụ cơ bản 0,5 chiều cao
của cơ cấu đó
- Chiều cao lỗ khoét trên sống chính 0,4 chiều cao sống chính
- Khoảng cách các mép lỗ khoét kề nhau 0,5 chiều dài lỗ khoét lớn hơn
- Tổng chiều cao lỗ lhoét trên các cơ cấu khoẻ của boong,mạn,vách không
đ-ợc v-ợt quá 40% chiều cao cơ cấu đó
- Trong phạm vi 10% chiều dài khoang kể từ đầu khoang,đ-ờng kính lỗ
khoét giảm trọng l-ợng trên sống phụ 1/3 chiều cao tiết diện sống
16

IV. Tôn vỏ

1. Chức năng
- Bao bọc xung quanh thân tàu tạo nên vỏ kín n-ớc và bảo đảm tính nổi cho
tàu
- Tôn boong không cho n-ớc thâm nhập vào khoang hàng.Đồng thời tham
gia vào thành phần mép kèm của thanh chịu soắn
- Tôn đáy cũng đảm bảo kín n-ớc cho tàu và tôn đáy trong cũng đảm bảo
kín n-ớc cho tàu khi đáy ngoài thủng đồng thời tạo không gian đáy đôi để
chứa dằn,các két dầu mỡ.các tấm tôn vỏ còn tiếp nhận tải trọng ngoài rồi
chuyển cho các kết cấu thân tàu cùng tham gia độ bền chung độ bền cục bộ
của các dàn,kết cấu.Ngoài ra tôn boong,tôn sàn,tôn đáy đôi còn làm nhiệm
vụ tạo lên diện tích bề mặt để bố trí hàng hoá,phòng ở,phòng làm việc
Tóm lại chức năng:kín n-ớc,tính nổi,làm mép kèm của thanh chịu
soắn,chịu tải trọng cục bộ khi tàu lên đà tạo không gian công tác.

2. Điều kiện làm việc
- Trong quá trình hoạt động của tàuthì tôn vỏ tàu chịu tác dụng của tải trọng
sau:
+ ứng suất uốn chung thân tàu do các thành phần tải trọng và áp lực tĩnh
động của n-ớc
+ Khi tàu chạy chéo sóng thì tôn bao của tàu chịu tác dụng mô men soắn
- Trong quá trình hàng hải tàu luôn chịu mô men soắn chung,chịu áp lực khi
bị uốn và khí nến cục bộ
- Khi các cơ cấu gắn với tôn bao làm việc và chịu uốn thì cũng gây ra một
mô men uốn cho tôn bao vì tôn bao tham gia vào thành phần mép kèm.Ngoài
ra tôn bao còn chịu tác dụng đột ngột khi va chạm khi hạ thuỷ.Vì vậy trong
quá trình thiết kế các dải tôn giữa đáy,mép boong,mép mạn đ-ợc bố trí tăng

c-ờng chiều dày hơn.
V. Vật liệu đóng tàu.

1. Thép cán
(quy phạm phần vật liệu) (13 loại_13 cấp)
Theo đăng kiểm Việt nam_Nhật bản
Loại thép
Thép th-ờng
(NS)
Thép c-ờng độ cao
(HTS)

Cấp thép
KA , KB , KD , KE
KA 32 , KD 32 , KE 32 , KF 32
KA 36 , KD36 , KE 36 , KF 36
KA 40 , KD 40 , KE 40 , KF 40

17


Bảng cơ tính các loại thép
Cấp thép

Thử kéo
Giới hạn chảy N/mm2
Đọ bền kéo N/mm2
KA , KB , KD , KE
235
400 _ 490

KA32_...........KF32
315
440 _ 590
KA36 _..........KF36
355
490 _ 620
KA 40_..........KF 40
390
510 _ 650
Ví dụ: Anh (LSR) ,Na Uy (DNV) ,Mỹ (ABS) ,Pháp (BV) ,Tổ chức đóng
tàu thế giới (CIS) ,Đức (GL) ,Nhật (JIS)

2. Hợp kim nhôm (Phần vật liệu quy phạm tàu cao tốc)
- Gồm 6 nhóm hợp kim nhôm họ từ 1000 _ 7000 thì chỉ có 2 nhóm thuộc họ
5000 6000 đ-ợc sử dụng đóng tàu cỡ nhỏ và tàu cao tốc
- Trong nhóm 5000 chia thành các loại:5052 ,5083 ,5086 ,và 5456 trong
nhóm 5052 thì độ bền kéo 175 (N/mm2) , nhóm 5086 257 (N/mm2) và
nhóm 5456 285N/mm2
- Trong nhóm họ 6000 chia thành các loại :6061 P-T6 , 6061 F-T6 ,
6N01S-T5 trong đó 6061 P_T6 có độ bền kéo 167 N/mm2
6061 F_T6 có độ bền kéo 167N/mm2
6N01S _T5 có độ bền kéo 167 N/mm2
- Mỗi quốc gia thì hợp kim nhôm đ-ợc đăng kiểm theo quốc gia đó và
chúng cũng đ-ợc quy đổi trên cơ sở phân nhóm trên
Ví dụ : Mỹ ký hiệu 5454
Na uy... NV5454
Nhật .... A5454
Quốc tế (ISO)...AlMg3mn

3. Phi kim loại

a.Vật liệu Compôzit (Vật liệu sợi nhựa thuỷ tinh) gồm 2 thành phần chính
+ Nhựa Polime lỏng và không bão hào với sợi cốt thuỷ tinh (Tấm sợi
băng,vải sợi thô).Ngoài ra còn 2 loại phụ gia rất quan trọng là chất làm cứng
và chất xúc tác có tác dụng làm tăng nhanh quá trình đông cứng của vật liệu
chính.
Vật liệu cốt sợi thuỷ tinh giúp cho cômpozit có khả năng chịu lực cao hơn.
Còn nhựa polime đóng vai trò làm nền chức năng liên kết các sợi thuỷ tinh
vơi nhau truyền lực cơ học giữa chúng.Làm tăng độ bền và chịu tác dụng
vủa môi tr-ờng xung quanh.
*Compozit nền kim loại : Vũ trụ
*Cômpzit cacbon : Thể thao
b. Gỗ :Loại gỗ chuyên dụng dùng cho đóng tàu.
c. Xi măng l-ới thép :Cắt thép đan thành khung xi măng cát là chất liên kết.

18


Bài 5:
I.

các loại liên kết

Khái niệm

- Là các cơ cấu trong cùng một hệ thống phải đ-ợc liên kết với nhau để tạo
thành hệ khung cứng hoặc khung khoẻ,có một số hình thức liên kết cơ bản
sau: vát mép hai đầu ,hàn tựa ,liên kết bằng mã
II.

Các loại liên kết.

1/ Vát mép hai đầu:
Chỉ đ-ợc thực hiện đối với vách của tàu có chiều cao mạn không v-ợt quá 3
mét hoặc trên khoang nội boong trên cùngchúng đ-ợc vát bản thành.

2/ Liên kết t-ạ:
Th-ờng đ-ợc sử dụng trong khoang nội boong có thể thực hiện bằng cách
đầu nẹp hàn trực tiếp với tôn boong hoặc đ-ợc đỡ bằng soóng khoẻ.

3/ Liên kết s-ờn và xà
1. Xà ngang công xon.
2. S-ờn khoẻ đỡ xà ngang công xon .
3. Mã đầu s-ờn.
A, Đỉnh trong của mã đầu s-ờn.
B, Mặt trong của xà ngang công xon.
- Đỉnh của s-ờn ngang khoang phải đ-ợc liên kết chắc chắn với boong và xà
ngang boong bằng mã. Nừu boong ở đỉnh s-ờnđ-ợc kết cấu theo hệ thống
dọc thì mã đỉnh s-ờn phải đi ra đến xà dọc boong kề cận với s-ờn và đ-ợc
liên kết với xà dọc đó.
- Liên kết của xà ngang công xon với s-ờn khoẻ phải đ-ợc liên kết hữu hiệu
với mã thoe yêu cầu sau:
+ Bán kính góc l-ợn ở cạnh tự do của mã phải không nhỏ hơn chiêu cao
tiết diện của xà ngang công xon tại đỉnh mã.
+ Chiều dài của mã không nhỏ hơn chiều dầy bản thành công xon hoặc
chiều dầycủa s-ờn khoẻ.
+ Mã phải đựơc gia c-ờng hữu hiệu bằng các nẹp.
+ Cạnh tự do của mã phải có bản mép, có diện tích tiế diện không nhỏ hơn
diện tích tiết diện bản mép của xà ngang công xon hoặc của s-ờn khoẻ,bản
mép của mã phải đ-ợc hàn vơi bản mép của xà ngang công xon và bản mép
của s-ờn khoẻ

- Xà ngang boong phải đ-ợc liên kết với s-ờn bằng mã
- Xà ngang boong đặt ở vị trí không có s-ờn nội boong hoặ s-ờn th-ợng
tầng phải đ-ợc liên kết với tôn mạn bằng mã
- Bố trí xà ngang boong phải đặt trong mỗi khoảng s-ờn

19


* Chú ý: Các s-ờn không đ-ợc chui qua nóc két dầu để đảm bảo độ kín
n-ớc

4. Liên kết s-ờn và đà
- S-ờn ngang khoang phải đè lên các đà ngang đáy và gắn mã liên kết s-ờn
th-ờng,s-ờn khoẻ với đà ngang

5. Liên kết kết cấu dọc liên tục,gián đoạn
+ Các kết cấu dọc liên tục
- Các dầm dọc đáy ,dầm dọc mạn ,dầm dọc boong
- Gián đoạn:Các cơ cấu dọc liên tục gián đoạn tại các đà ngang kín
n-ớc,vách lín n-ớc với các dầm đáy,dầm dọc mạn boong gián đoạn tại các
cơ cấu khoẻ và vách

6. Các loại mã liên kết
a. Kiểu A:là hình thức liên kết bằng mã giữa cơ cấu dọc với cơ cấu ngang
mặt kia có cơ cấu tựa
b. Kiểu B: là liên kết bằng mã kéo tới cơ cấu ngang gần nhất mặt kia th-ơng
không có cơ cấu tựa

20

Bài 6 :

kết cấu dàn đáy

I. Chức năng và điều kiện làm vịêc .

1. Chức năng
- Tham gia đảm bảo độ bền dọc chung thân tàu với t- cách là mép d-ới của
thanh t-ơng đ-ơng.
- Tạo bề mặt bố trí hàng hoá,khoang két bố trí dằn,nhiên liệu..
- Tham gia đảm bảo độ bền cục bộ của tàu d-ới tác dụng của áp lực hàng
hoá và n-ớc ngoài mạn
- Làm vành đế cho dàn khác.

2. Điều kiện làm việc.
- Dàn đáy th-ờng xuyên chịu áp xuất pháp phát sinh do uốn dọc chung gây
ra
- Chịu uốn cục bộ do các tải trọng sau gây ra:
+áp lực thuỷ tĩnh của n-ớc khi tùa trên n-ớc tĩnh
+áp lực thuỷ tĩnhcủa n-ớc khi tàu trên sóng.
+áp lực thuỷ động khi tàu va đập sóng.
+áp lực thuỷ động của n-ớc khi hệ động lực làm việc gây lên.
+áp lực hàng hoá khi bố trí hàng trong boong.
+áp lực do thử khoang két.
+áp lực khi đặt tàu trên triền,trên ụ.
II. kết cấu dàn đáy

1. Phân loại cơ cấu thân tàu theo ứng xuất phát sinh
Có 4 loại cơ cấu:

a. Cơ cấu loại 1: Là cơ cấu mà trên đó chỉ phát sinh một loại ứng suất 1 .
b. Cơ cấu loại 2 :Là cơ cấu mà trên đó phát sinh hai loại ứng suất uốn chung
và ứng suất uốn dàn ( ( 1 2) .
c. Cơ cấu loại 3 :Là cơ cấu mà trên đó phát sinh 3 loại ứng suất đó là ứng
suất uốn chung,ứng suất uốn dàn ,ứng suất uốn nẹp hoặc ứng suất uốn tấm
( 1 2
) hoặc 4 .
d.Cơ cấu loại 4:Là cơ cấu mà trên đó phát sinh 4 loại ứng suất đó là ứng
suất uốn chung ,ứng suất uốn dàn ,ứng suất uốn nẹp và ứng suất uốn
tấm ( 1 2 3 4) .

2. Sơ đồ kết cấu đáy đơn
* Sơ đồ dàn đáy két cấu ở hệ thống dọc _ đáy đơn.

21


Trong đó

1:Đà ngang hở.
2 :Đà ngang.
3 :Dầm dọc đáy.
4 :Sống đáy.
5 :Sống chính đáy.
a. Sống chính đáy : Có dạng chữ T nó đ-ợc kéo dài từ mũi về đuôi càng dài
càng tốt.
+ Bản thành:
- Chiều dày bản thành L t 0,065 L + 5,2 9 (mm).
- Chiều cao bản thành d o do do .
+ Bản cánh :

- Chiều dầy bản mép tm t1.
- Chiều rộng bản mép b m 2,3 L+160 (mm).
- Diện tích bản mép S 0,6 L+9 (cm2)
+ Kích th-ớc sống chính có thể giảm dần về mũi và đuôi con 85% kích th-ớc
ở đoạn giữa tàu.
+ Sống phụ đáy : Khoảng cách sống chính với sống phụ ,sống phụ với sống
phụ không xa quá 2,5 m sống càng đ-ợc kéo dài về mũi và đuôi càng tốt.
* Sơ đồ dàn đáy kết cấu hệ thống ngang _ đáy đơn.

22


- Bản thành có chiều dầy tt =5,8 + 0,042 L (mm).
- Bản cánh có dịên tích S 0,45L + 8,8 (cm2).
* Đà ngang tấm :
- Bố trí: Khi hệ thống ngang đà ngang đ-ợc đặt tại mỗi khoảng s-ờn,hệ
thống dọc đà ngang phải đ-ợc bố trí sao cho khoảng cách 3,5 m.
- Tại mọi nơi trên mép đà ngang không nằm thấp hơn mép của nó tại dọc
tâm.
- Tại vị trí cách mép trong s-ờn một khoảng d o chiều cao đà ngang 0,5.do.
- Kích th-ớc : Chiều cao đà ngang tại giữa tàu d o 0,0625L (mm).
Chiều dầy tấm thành t = min [(10.d o + 4(mm) ;12 (mm)].
Mô men chống uốn tiết diện W = 4,27.S.h.l2 (cm3).
Trong đó : S - khoảng cách gơữa các đà ngang (m).
h - max (d hoặc 0,66D ) (m).
l khoảng cách mép trong của 2 mã hông tại 2 bên mạn cộng
0,3m.
- Chiều dày bản mép tm t1.
- Chiều rộng bản mép phải đảm bảo đủ ổn định ngang của nó (lấy theo quy
định chung) 85,4. do .l (mm).

Trong đó : d o - chiều cao tiết diện đà ngang (m).
L - khoảng cách giữa các gối tựa hoặc mã chống vặn (m) khi
khoét lỗ thì phải có biện pháp bù trừ thích đáng.
* Đà ngang kín n-ớc: Tạo thành một phần của vách ngoài việc thoả mãn yêu
cầu trên còn phải thoả mãn yêu cầu của vách kín n-ớc.
* Dầm dọc đáy:Mô men chống uốn xác định theo W = 9.S . h .l 2 (cm2).
Trong đó : S - khoảng cách giữa các dầm dọc đáy (m).
l khoảng cách giữa các đà ngang đặc (m).
h khoảng cách thẳng đứng từ các dầm dọc đáy trên điểm
(d + 0,026L) cao hơn mặt tôn giữa đáy (m).
b. Liên kết.
- Thông th-ờng sống chính liên tục tại đà ngang,đà ngang liên tục tại sống
phụ,đà ngang đầy khoét lỗ cho xà dọc đáy chui qua hàn hai phía bản thành.
- Mã s-ờn:Chiều cao không thấp hơn 2d 0 kể từ mạt tôn đáy trên,chiều rộng
từ mép s-ờn ra d0 ,chiều dầy không nhỏ hơn chiều dầy của đà ngang.
- Mã liên kết với sống đáy có 2 loại
+ Mã đứng: Chiều cao mã 0,5d 0 khi cả mép và thành sống hàn với
vách,khi chỉ hàn thành với vách thì chiều cao đó d0 .
+ Mã nằm: Ciều dài mã (về một phía ) chiều rộng mã 2b.b (b chiều rộng
mép tự do sống)

3. Kết cấu đáy đôi.
23


* Yêu cầu bố trí:Tất cả tàu chạy biển theo nguyên tắc phải có đáy đôi chạy
suốt từ vách mũi tới vách đuôi,trừ những tàu sau:những tàu có dung tích
500,nhừng tàu không chạy tuyến quốc tế đ-ợc dăng kiểm cho phép có thể bố
trí đáy đôi khuyết từng phần hoặc toàn bộ.
- Bố trí đáy đôi phải đảm bảo che phủ kín hông tàu.

- Trong giới hạn phần này chỉ áp dụng cho tàu vận tải loại hàng có tải trọng
biển kiểu

W
V

0,9 (T/m3) lớn hơn phải có biện pháp gia c-ờng.

a. Sơ đồ kết cấu ở hệ thống dọc - đáy đôi
b.Sơ đồ kết cấu ở hệ thống ngang - đáy đôi
c.Tính toán chiều dầy tôn.
(ngoài tính nh- đáy đơn)
- Chiều dầy mọi cơ cấu trong đáy đôi 6 mm
- Chiều dầy tôn đáy phải đ-ợc tính toán cho 2 tr-ờng hợp:chiều dầy tối thiểu
và chiều dầy theo tải trọng
* Chiều dầy tối thiểu: tmin = 0,044L +5,6 (mm)
* Chiều dầy tôn đáy
- Khi kết cấu ở hệ thống ngang t = 4,7.S . d 0, 035L +2,5 (mm).
trong đó S khoảng cách cơ cấu ngang đáy (m)
- Khi kết cấu ở hệ thống dọc t = 4,0.S . d 0,35L +2,5 (mm).
trong đó S khoảng cách cơ cấu dọc đáy (m).
* Dải tôn giữa đáy (tôn sống nằm) giữ nguyên suốt trên chiều dài tàu.
- Chiều rộng tôn sống nằm b sn = 4,5L+775 (mm)
- Chiều dầy tôn sống nằm t1 = t + 1,5 (mm) và không nhỏ hơn tôn sống đáy
cùng vùng.
* Chiều dầy tôn đáy trên t = 3,8.S . d + 2,5 (mm).
Trong đó S khoảng cách cơ cấu gia c-ờng.
- Vùng d-ới miệng khoang không có ván lót sàn hoặc trong buồng máy
chiều dầy tôn đáy tăng 2 mm so với trị số trên (tàu th-ờng xuyên bốc xếp
hàng hoá bằng gầu ngoạm không có ván lót sàn.

* Sống hông: Chiều dầy sống hông phải tăng 1,5 mm so với trị số trên chiều
rộng phải đủ và vào sâu phía trong tàu tính từ chân mã hông,chiều rộng sống
hông.
- Sống hông nằm nghiêng b = 0,0035L + 0,39 (m)
- Sống hông nằm ngang b = 50 +b mã hông + hs-ờn.
- Nếu không dùng mã hông b = 0,1B .

24


* Sống chính đáy phải đ-ợc đặt liên tục trong 0,5 L giữa tàu.
- Chiều cao sống d 0 = max(max B/16 ; 700 mm ).
- Chiều dầy sống t = 0,05L + 6 (mm).
- Gia c-ờng sống chính các mã ngang liên kết sống với xà dọc gần nhất cách
nhau 1,75 m. Nếu > 1,25 thì phải đặt thêm nẹp, chiều dầy mã
t = max (td và 0,6 L +2,5 (mm) nẹp có chiều dầy bằng chiều dầy sống
chính, chiều cao 0,08 d 0.
* Sống phụ đáy:khoảng cách giữa các sống phụ ở giữa tàu 4,6 m chiều
dày thành của sống phụ, bản sống phụ t = 0,65 L + 2,5 (mm).
* Đà ngang đặc :khoảng cách các đà ngang đặc cách nhau 3,5 m .
- Chiều dầy đà ngang đặc đ-ợc tính theo:
+ Khi đáy kết cấu ở hệ thống ngang t = 0,6 L + 2,5 (mm).
+ Khi đáy kết cấu ở hệ thống dọc t = 0,7 L +2,5 (mm) .
- Nẹp gia c-ờng cho đà ngang phải đặt ở khoảng cách thích hợp khi đáy đôi
kết cấu ở hệ thống ngang đặt tại mỗi vị trí của dầm dọc đáy nếu đáy đ-ợc
kết cấu ở hệ thống dọc chiều dầy nẹp bằng chiều dầy đà ngang tấm, chiều
cao tiết diện 0,08 d 0.
* Đà ngang khung: bố trí trong dàn đáy kết cấu theo hệ thống ngang.
- Dầm ngang đáy d-ới

có W = C.S .h.l2 (cm2).
Trong đó : l khoảng cách các mã gia c-ờng cho sống với nhau (m).
S khoảng cách giữa các đà ngang (m).
h d = 0,026L.
C - hệ số = 6 với đà ngang không có thanh chống.
= 4,4 với đà ngang có thanh chống két sâu.
= 2,9 ở chỗ khác.
- Dầm ngang đáy trên có W = 0,85 CS h .l2 (cm2) nh- đáy d-ới.
* Dầm dọc đáy.
- Dầm dọc đáy d-ới có W = CS.h.l2(cm2).
Trong đó : l khảng cách giữa các đà ngang đặc (m).
S khoảng cách giữa các dầm dọc (m).
h khoảng cách từ dầm dọc giữa đáy đến điểm d +0,026L trên
mặt tôn giữa đáy.
C hệ số = 8,6 không có thanh chống
= 6,2 có thanh chống trong kết sâu.
= 4,1 ở nơi khác.
- Dầm dọc đáy trên có W = 0,85 CS.h.l2 (cm2).
25