›
›

Đồ án Tính toán Thiết kế kết cấu tàu thủy - Đề tài: Kết cấu tàu Dịch vụ dầu khí

pdf 31 trang hoanguyen 12394
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tính toán Thiết kế kết cấu tàu thủy - Đề tài: Kết cấu tàu Dịch vụ dầu khí", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_tinh_toan_thiet_ke_ket_cau_tau_thuy_de_tai_ket_cau_tau.pdf

Nội dung text: Đồ án Tính toán Thiết kế kết cấu tàu thủy - Đề tài: Kết cấu tàu Dịch vụ dầu khí

  1. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ TÀU DỊCH VỤ DẦU KHÍ VÀ TÀU DỊCH VỤ DẦU KHÍ NHÓM AHTS 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU DỊCH VỤ DẦU KHÍ 1.1.1 Lịch sử về tàu dịch vụ dầu khí. Cuối thế kỷ 20, ngành khai thác và sản xuất dầu khí ngoài khơi đã trở thành một trong những hoạt động kinh tế mũi nhọn của thế giới. Những mỏ dầu trong đất liền đã gần trở nên cạn kiệt, nên mối quan tâm đã chuyển sang việc thăm dò, phát hiện nguồn tài nguyên dầu khí dưới đáy biển. Bằng việc tạo giếng khoan thăm dò, và những cuộc khảo sát địa chấn với mật độ ngày càng tăng lên, vị trí có trữ lương dầu khí nằm bên dưới thềm lục địa đang được đánh dấu trên bản đồ và có xu hướng tiến dần ra những khu vực có độ sâu lớn và khó xâm nhập hơn. Để khai thác được những nguồn tài nguyên này, cả một nghành công nghiệp đồ sộ đã được phát triển, sử dụng các giàn khoan nổi, tàu thuyền và các giàn sản xuất cố định hoặc neo đậu trên biển. Những công trình nổi này đòi hỏi những loại hình hoạt động hỗ trợ khác nhau và để cung cấp sự trợ giúp cần thiết này, người ta đã cho ra đời nhiều chủng loại tàu qua nhiều năm. Thông thường, các loại tàu hỗ trợ xa bờ được vân hành bởi các chủ tàu, họ hoặc những công ty chuyên trách sở hữu và vận hành các loại tàu này hoặc là những công ty kết hợp vận hành hỗ trợ xa bờ với các hoạt động khác như là lai dắt và cứu hộ, sở hữu tàu theo công ước, hay các hoạt động công nghiệp và thương mại khác. Ngành khai thác và sản xuất dầu khí ngoài khơi do một số tổ chức nắm giữ. Những tổ chức này có thể là các công ty dầu khí quốc doanh hoặc những tập đoàn gồm các công ty dầu khí cùng với các bên liên quan, cho đến các công ty công nghiệp phụ trách việc cung cấp một số dịch vụ nhất định cho dự án. Những đòi hỏi từ phía các nhà khai thác và sản xuất đối với dịch vụ tàu hỗ trợ được đáp ứng bởi những con tàu hiện có thông qua một số cơ chế khác nhau. Đó là thị trường giao nhận trực tiếp rất phát triển, hoạt động như một phương thức thanh toán bù trừ dành cho những hợp đồng ngắn hạn. Ví dụ như trường hợp, người điều hành của một giàn khoan nửa chìm nửa nổi cần sử dụng dịch vụ tàu cung ứng kéo và xử lý neo (AHTS) trong thời gian 3 tháng diễn ra hoạt động khoan để di chuyển giàn khoan tới và rời khỏi vị trí khoan. Một số lượng tàu loại này hoạt động trên thị trường giao nhận trực tiếp, được phân loại theo kích cỡ, sức chứa và công suất, với thời gian thay đổi tùy theo khả năng của tàu và phương thức phục vụ và theo nhu cầu thị trường. Đối với việc hỗ trợ dài hạn cho những công trình cố định người ta thuê những con tàu bằng những hợp đồng kéo dài nhiều năm, thường cùng quyền lựa chọn gia hạn hoặc kéo dài. Hợp đồng thuê tàu kiểu này có thể đủ chặt chẽ để bảo lãnh cho việc đóng một hoặc nhiều con tàu hỗ trợ, mà các đặc tính của chúng được thiết kế phù hợp với những nhu cầu của một giàn khoan hoặc mỏ cụ thể. Trong một số trường hợp tàu hỗ trợ có thể giành toàn bộ thời gian hoạt động kinh tế của nó, về cơ bản, để thực hiện một công việc. 1.1.2 Nhiệm vụ của các loại tàu Nhiệm vụ chung của các loại tàu hỗ trợ xa bờ là hỗ trợ cho nghành khai thác và sản xuất dầu khí ngoài khơi. Nhiệm vụ chung này có thể được chia thành nhiều nhiệm vụ cụ thể. Một con tàu có thể được thiết kế để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 1
  2. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN đơn lẻ, nhưng thông thường người ta thường thiết kế tàu để thực hiện kết hợp một số loại nhiệm vụ. Khi phải giải quyết nhiều nhiệm vụ cùng lúc, thì chủ tàu phải đưa ra quyết định để có được cán cân thăng bằng nhất giữa những yêu cầu đối nghịch nhau, và người thiết kế tàu phải hiện thực hóa các nhiệm vụ đó vào trong con tàu, đáp ứng được các yêu cầu về mặt vận hành và các bộ luật an toàn tương ứng. Các loại tàu hỗ trợ xa bờ gồm: Tàu dịch vụ dầu khí (Offshore Support Vessels) là các tàu trực tiếp tham gia dịch vụ các giàn khoan thăm dò và khai thác dầu khí. Tàu dịch vụ dầu khí phục vụ mục đích chung là đảm bảo an toàn cho người và công việc thăm dò, khai thác dầu khí ngoài khơi. Những tàu cỡ lớn đảm bảo lắp ráp và bảo dưỡng giàn khoan, trang thiết bị giàn, giếng những tàu cỡ nhỏ hơn đảm bảo công tác cung ứng, dịch vụ các giàn, đảm bảo chăm sóc y tế, sức khỏe người làm việc trên giàn ngoài khơi, đảm bảo an toàn công việc lặn biển. Những chức năng của đội tàu dịch vụ dầu khí bao gồm: - Theo dõi động đất vùng biển có đặt các giàn khoan thăm dò và khai thác dầu khí. - Chuyên chở các giàn di động từ xưởng sản xuất đến vị trí khai thác. Bố trí hệ thống neo - buộc giàn tại vị trí đã định. - Chuyên chở các giàn cố định từ bờ ra vị trí lắp đặt, định vị vị trí đặt giàn và hạ giàn. - Cung ứng dịch vụ cho giàn di động, giàn cố định những vật dụng, thiết vị cần thiết, chuyên chở người làm việc đến giàn, chuyên chở thực phẩm, dự trữ đến giàn và chở từ giàn những mẫu bùn, đất, dầu, vật thải. Tàu cung ứng dịch vụ dầu khí ( Platform Supply Vessels - PSV): Tàu nhóm này ra đời cùng công nghiệp khai thác dầu khí ngoài khơi. Tàu cung ứng dịch vụ cho các giàn khoang trên biển. Đặc tính chung của tàu nhóm này là tính cơ động cao, khả năng đi biển rất tốt, tính ổn định đảm bảo, độ bền kết cấu đảm bảo. Ngày nay nhóm này mang tên gọi đồng nghĩa với PSV là OSV - Offshore Supply Vessels. Tàu nhóm này cung ứng định kỳ cho giàn nhiên liệu, nước sinh hoạt cho người làm việc, lương thực, thực phẩm, thiết bị và các loại chất lỏng phục vụ khoan. Tàu hỗ trợ xa bờ đa năng (Anchor Handling Tug Supply Vessel - AHTS): Trình bày rõ hơn ở mục 1.2 . Tàu đa chức năng (Multifunctional Vessel): Tàu nhóm này thường được cải tiến từ tàu thả neo (AHTS). Ngoài những công việc đã kể cho AHTS, tàu đã chức năng còn giải quyết các công việc thuộc phần dưới nước của các giàn khoan như khảo sát dưới nước và bảo dưỡng đường ống, thân giàn. 1.2 GIỚI THIỆU VỀ TÀU DỊCH VỤ DẦU KHÍ NHÓM AHTS Nhóm này với số lượng rất lớn. Đến năm 2010 tàu thuộc nhóm thao tác với neo đã vào khoảng 1500 chiếc. Tên gọi của tàu nêu đủ chức năng tổng hợp của nó: vận chuyển neo, thả neo, kéo neo và hệ thống neo-buộc giàn khoan di động. Tàu AHTS tham gia kéo giàn khi có yêu cầu, bố trí giàn tại vị trí đã xác định theo kế hoạch. Bên cạnh đó nhóm tàu AHTS khảo sát địa chấn là những con tàu vô cùng đặc biệt. Mặt boong làm việc được khép kín nhưng thường mở ra ở đằng đuôi và SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 2
  3. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN nằm thấp hơn là hệ thống súng hơi và kho chứa, và ở cao hơn là các tời kéo và những cuộn cáp ống. Những hệ thống dẫn hướng chuyên dụng được bố trí ở phần đuôi mở để bảo vệ các dải cáp ống tránh hư hỏng và dàn trải chúng theo trình tự. Bản thân con tàu phải có khả năng bám sát đường đi và ổn định vị trí một cách chính xác và hệ thống động lực phải có mức độ ồn lan tỏa thấp và độ ồn do chân vịt gây ra nhỏ nhất để tránh ảnh hưởng tới trang thiết bị khảo sát. Ngoài những chức năng như trên, nhóm tàu AHTS còn phục vụ như là tàu cứu hộ khẩn cấp và tàu cứu hộ (ERRV). Chúng cũng được sử dụng để vận chuyển hàng hóa đến và từ giàn khoan ra ngoài khơi cũng như vào bờ. Nhiều tàu loại này được được thiết kế để đáp ứng các điều kiện khắc nghiệt của Đại dương, và có thể thực hiện nhiệm vụ cung cấp giữa đất liền và địa điểm khoan hoặc giữa các địa điểm khoan trên đại dương. Trong các trường hợp đặc biệt, nhóm tàu AHTS còn cung cấp, hỗ trợ kéo trong khi chở hàng, vận chuyển neo sâu, và chở các vật thể nguy hiểm. Một số hình ảnh của tàu dịch vụ dầu khí nhóm AHTS Hình 1.1: Tàu dịch vụ dầu khí nhóm AHTS (mô phỏng) Hình 1.2: Tàu dịch vụ dầu khí nhóm AHTS (thực tế) SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 3
  4. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN CHƯƠNG II: CÁC HÌNH THỨC KẾT CẤU CỦA TÀU DỊCH VỤ DẦU KHÍ NHÓM AHTS VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HÌNH THỨC KẾT CẤU CHO TÀU THIẾT KẾ 2.1 CÁC HÌNH THỨC KẾT CẤU MỘT SỐ LOẠI TÀU DỊCH VỤ DẦU KHÍ. 2.1.1 Tàu dịch vụ Long Sơn – 01 - Số phân cấp: VR850087 - Số IMO: IMO8423246 - Thông số tàu: o Chiều dài lớn nhất: Loa = 54.62 m o Chiều dài tàu: L = 50.47 m o Chiều rộng tàu: B = 11.6 m o Chiều chìm: d = 4.88 m o Tốc độ tàu v = 11 HL/h o Công suất máy chính P = 4266 HP - Hình thức kết cấu: (Chủ yếu) o Dàn đáy: Kết cấu đáy đôi, hệ thống kết cấu ngang. o Dàn boong: Hệ thống kết cấu ngang o Dàn mạn: Kết cấu mạn đơn, hệ thống kết cấu ngang o Dàn vách: Kết cấu nẹp đứng, sống nằm (Đối với vách kín nước và vách dọc) - Một số hình ảnh kết cấu tàu dịch vụ Long Sơn – 01. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 4
  5. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Hình 2.1: Kết cấu mặt cắt giữa tàu Long Sơn – 01 Hình 2.2: Kết cấu sườn số 35 tàu dịch vụ Long Sơn – 01 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 5
  6. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Hình 2.3: Kết cấu vách dọc tàu dịch vụ Long Sơn – 01 Hình 2.3: Kết cấu đáy tàu dịch vụ Long Sơn – 01 Hình 2.4: Kết cấu boong tàu dịch vụ Long Sơn – 01 SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 6
  7. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 2.1.2 Tàu dịch vụ TBN - Số hiệu: VS 491 CD - Class society DnV - Thông số tàu: o Chiều dài lớn nhất: Loa = 91 m o Chiều rộng tàu B = 22 m o Chiều chìm tàu d = 7.9 m o Tốc độ tàu v = 12 HL/h o Tốc độ tối đa vmax = 15.5 HL/h o Hình thức kết cấu: (chủ yếu) o Dàn đáy: Kết cấu đáy đôi, hệ thống kết cấu dọc o Dàn mạn: Kết cấu mạn kép, hệ thống kết cấu ngang. o Dàn vách: Kết cấu nẹp đứng, sống nằm (Đối với vách kín nước và vách dọc) - Một số hình ảnh tàu dịch vụ TBN Hình 2.5: Tàu dịch vụ TBN SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 7
  8. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Hình 2.6: Bố trí chung tàu dịch vụ TBN Hình 2.7: Bố trí khu vực Boong chính tàu dịch vụ TBN Hình 2.8: Mặt cắt ngang sườn 49 tàu dịch vụ TBN SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 8
  9. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 2.1.3 Tàu dịch vụ Jura - Số hiệu: 4JMF - Số IMO: IMO9240075 - Class society : DnV - Thông số tàu: o Chiều dài lớn nhất Loa = 74.75 m o Chiều rộng tàu B = 16 m o Chiều cao mạn D = 7.6 m o Chiều chìm tàu d = 6.48 m o Tốc độ tàu v = 10 HL/h o Tốc độ tối đa tàu vmax = 16 HL/h - Hình thức kết cấu: (Chủ yếu) o Dàn đáy: Kết cấu đáy đôi, hệ thống kết cấu dọc. o Dàn mạn: Kết cấu mạn đơn, hệ thống kết cấu ngang. o Dày vách: Kết cấu nẹp đứng, sống nằm (Đối với vách kín nước và vách dọc) o Dàn boong: Hệ thống kết cấu dọc. - Một số hình ảnh tàu dịch vụ Jura Hình 2.9: Bố trí chung tàu dịch vụ Jura SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 9
  10. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Hình 2.10: Bố trí khu vực boong chính tàu dịch vụ Jura Hình 2.11: Tàu dịch vụ Jura SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 10
  11. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 2.2 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HÌNH THỨC KẾT CẤU CHO TÀU THIẾT KẾ 2.2.1 Đề tài thiết kế: Tính toán, thiết kế kết cấu toàn bộ các vách tàu dịch vụ dầu khí nhóm AHTS 2.2.2 Thông số tàu: - Chiều dài tàu: L = 89.1 m - Chiều rộng tàu B = 24.2 m - Chiều cao mạn D = 9.68 m - Chiều chìm tàu d = 7.48 m 2.2.3 Các phương pháp thiết kế kết cấu tàu thủy - Thiết kế kết cấu tàu là quá trình xác định kích thước, hình dáng, quy cách bố trí các kết cấu để đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng, độ ổn định của kết cấu thân tàu và phù hợp với điều kiện làm việc của tàu - Có ba phương pháp thiết kế kết cấu chính 2.2.3.1 Thiết kế theo tàu mẫu - Dựa trên cơ sở kết cấu tàu mẫu, kết hợp với kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm của người thiết kế để phân tích và lựa chọn kích thước các kết cấu cho tàu đang tính. - Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện nhưng cần chọn được tàu mẫu phù hợp. - Tàu mẫu có tính năng tốt, hoạt động an toàn trong nhiều năm, có kết cấu hợp lý, cùng nhóm tàu và các đại lượng đặc trưng như: chiều dài, chiều rộng, chiều cao, tỷ lệ các kích thước L/H, L/B, T/L, hệ số béo CB, lượng chiếm nước, giá trị mô men uốn dọc và lực cắt, bố trí khoảng sườn, các khoang hàng, miệng hầm, lỗ khoét gần với các đại lượng tương ứng của tàu thiết kế. 2.2.3.2 Thiết kế theo phương pháp sức bền - Dựa trên cơ sở kết cấu tàu mẫu, kết hợp với kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm của người thiết kế để phân tích và lựa chọn kích thước các kết cấu cho tàu đang tính. - Phương pháp khá khó, thực hiện cần lượng lớn kiến thức về sức bền tàu và cần chọn được tàu mẫu phù hợp. - Tàu mẫu có tính năng tốt, hoạt động an toàn trong nhiều năm, có kết cấu hợp lý, cùng nhóm tàu và các đại lượng đặc trưng như: chiều dài, chiều rộng, chiều cao, tỷ lệ các kích thước L/H, L/B, T/L, hệ số béo CB, lượng chiếm nước, giá trị mô men uốn dọc và lực cắt, bố trí khoảng sườn, các khoang hàng, miệng hầm, lỗ khoét gần với các đại lượng tương ứng của tàu thiết kế. 2.2.3.3 Thiết kế theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia “Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép” (QCVN 21:2010/BGTVT) - Phương pháp đơn giản, hầu như đảm bảo được độ bền kết cấu thân tàu nên thường áp dụng cho nhiều loại tàu thông dụng khác nhau, không có yêu cầu cao về độ bền. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 11
  12. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN - Điều kiện áp dụng phương pháp là loại tàu, vùng hoạt động, các kích thước chính, tỷ lệ các kích thước, các đặc trưng của tàu nằm trong phạm vi áp dụng của quy phạm. - Quy phạm đóng tàu là tập hợp kiến thức lý thuyết, kết hợp với kinh nghiệm thức tế nên kết quả khá chính xác và luôn được bổ sung, hoàn chỉnh cho phù hợp nhiều hơn. - Các đòi hỏi trong quy phạm tuy nghiêm ngặt nhưng không thể phản ảnh hết thực tế nên nhiều khi phải chấp nhận tốn kém vật liệu và tăng trọng lượng tàu vì kết cấu tính theo quy phạm chưa phải ở dạng hợp lý nhất. - Do hình dáng, yêu cầu và việc bố trí trên các tàu khác nhau thường không giống nhau, nhất là đối với những tàu lớn hay tàu có tính năng đặc biệt nên các quy phạm đóng tàu không thể bao gồm hết tất cả và vẫn thiết kế theo phương pháp tính toán lý thuyết.  Kết luận: - Cả ba phương pháp thiết kế trên đều có thể áp dụng để tính toán và thiết kế tàu với chiều dài đã cho, tuy nhiên o Áp dụng phương pháp thiết kế theo tàu mẫu thì hiện tại em không có tàu mẫu phù hợp với đề bài yêu cầu, cũng như không nắm rõ về vận tốc, máy tàu và vùng hoạt động của tàu nên cũng không thể tìm được tàu mẫu phù hợp với tàu thiết kế. o Áp dụng phương pháp thiết kế theo sức bền thì hiện tại em chưa được học môn “Sức bền tàu” cho nên chưa đủ kiến thức để tính toán; mặt khác, cách này cũng khá khó để tính toán. Sử dụng phương pháp thứ ba: Thiết kế theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia “Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép” (QCVN 21:2010/BGTVT) PHẦN 2B: KẾT CẤU THÂN TÀU VÀ TRANG THIẾT BỊ (Tàu dài từ 20 mét đến dưới 90 mét) Sau đây viết tắt là QP-2B 2.2.4 Phân tích, lựa chọn hình thức kết cấu cho tàu thiết kế - Tàu cần thiết kế có chiều dài L = 89.1 m > 40 m nên phần đáy và phần boong (trừ phần mũi và đuôi tàu) nên thiết kế theo hệ thống kết cấu dọc nhằm tăng khả năng chống uốn cho tàu. Riêng phần mũi và đuôi tàu nên thiết kế theo hệ thống ngang nhằm tăng khả năng chịu lực cục bộ do va chạm với tàu khác ngoài ra để thuận tiện cho quá trình thi công và ít tốn kém - Ở khoang máy vì là nơi chịu phần lớn tải trọng trọng điều kiện làm việc nặng nề và phức tạp nên đáy và boong ở khoang máy được thiết kế theo hệ thống các cơ cấu đều là cơ cấu khỏe. Các đà ngang đáy đều là đà ngang đặc. - Tàu có chiều cao mạn D = 9.68 m nên mạn tàu thiết kế theo hệ thống ngang để giảm lực cục bộ do va chạm với các tàu khác hoặc vào cảng, ngoài ra khung dàn mạn chịu momen uốn dọc nhỏ do nằm gần trục trung hòa, bên cạnh đó có sống dọc mạn để làm giảm nhịp của sườn thường tăng khả năng chống uốn cho tàu. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 12
  13. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN - Tàu có chở hàng lỏng nên thiết kế theo đáy đôi mạn đơn, riêng phần mũi và phần đuôi thiết kế đáy đơn, mạn đơn. Thiết kế theo mạn đơn để tăng phần thể tích khoang hàng mà vẫn đảm bảo độ an toàn. Một phần do một số tàu đã giới thiệu ở trên cũng thiết kế theo hình thức mạn đơn. - Tàu có bố trí một vách dọc ở mặt phẳng dọc tâm, ngoài ra còn có các vách ngang kín nước, vách chống va mũi và vách khoang đuôi nhằm tăng khả năng chống xoắn cho tàu. Trong đó: Vách dọc và vách ngang kín nước bố trí theo hình thức nẹp đứng, sống đứng, sống nằm. Vách chống va mũi và vách khoang đuôi vố trí theo hình thức nẹp nằm, sống đứng, sống nằm. 2.2.5 Bố trí cơ bản tàu thiết kế. 2.2.5.1 Vật liệu đóng tàu - Thép có giới hạn chảy: ϭch = 235 Mpa. - Thép hình: o Thép L dùng cho cơ cấu thường. o Thép T dùng cho cơ cấu khỏe. 2.2.5.2 Tính toán khoảng sườn thực và khoảng dầm - Khoảng cách sườn hệ thống ngang: o Theo điều 5.2.1 QP-2B quy định: Khoảng cách chuẩn (a) của các sườn hệ thống ngang được tính theo công thức sau: o a = 450 + 2L = 450 + 2.89,1 = 628,2 mm o Chọn khoảng sườn thực bằng: 600 mm - Khoảng cách dầm của hệ thống dọc: o Theo điều 5.2.2 QP-2B quy định: Khoảng cách chuẩn (S) của các dầm hệ thống dọc được tính theo công thức sau đây: o S = 550 + 2L = 550 + 2.89,1 = 728,2 mm o Chọn khoảng cách dầm bằng: 700 mm 2.2.5.3 Phân khoang Hình 2.12: Sơ đồ phân khoang cho tàu thiết kế SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 13
  14. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Từ sườn -11 đến sườn -6 két nước dằn 3 m (1) Từ sườn -6 đến sườn 0 Khoang máy lái 3.6 m (2) Từ sườn 0 đến sườn 6 Khoang nước dằn lái 3.6 m (3) Từ sườn 6 đến sườn 30 Khoang nước kỹ thuật 14.4 m (4) Từ sườn 30 đến sườn 57 Khoang máy 16.2 m (5) Từ sườn 57 đến sườn 81 Khoang hàng 14.4 m (6) Từ sườn 81 đến sườn 105 Khoang nước ngọt 14.4 m (7) Từ sườn 105 đến sườn 117 Khoang nước sinh hoạt 7.2 m (8) Từ sườn 117 đến sườn 132 Khoang nước ngọt 9 m (9),(10) Từ sườn 132 đến sườn 141 Khoang mũi 5.4 m (11) Bảng 2.1: Bảng phân khoang tàu thiết kế. - Như vậy tàu có 152 khoảng sườn thực Loa = 91.2 m - Vị trí các vách đặt như sau: o Vách khoang đuôi: Sườn số 6. o Vách kín nước: Các sườn số: 30, 57, 81, 105, 117. o Vách chống va mũi: Sườn số 132. o Vách dọc : Đặt tại vị trí mặt phẳng dọc tâm tàu. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 14
  15. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU CÁC VÁCH 3.1 Vách ngang - Vách ngang được thiết kế theo hệ thống gồm nẹp đứng, sống đứng và sống nằm. - Khoảng cách giữa các nẹp đứng là 0,7 m. - Khoảng cách giữa các sống đứng là 2,1 m. - Khoảng cách từ sống nằm đến boong (hoặc đến đáy trên) là 4.04 m. - Sơ đồ kết cấu: 1. Boong 2. Nẹp đứng 3. Sống đứng 4. Sống nằm Hình 3.1: Sơ đồ kết cấu vách ngang. 3.1.1 Tôn vách - Chiều dày tôn vách không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t 3,2S h 2,5 8,9 mm (11.2.1 QP-2B) Trong đó: + S = 0,7 m - Khoảng cách giữa các nẹp. + h = 8,08 m - Khoảng cách thẳng đứng từ cạnh dưới của tấm tôn vách đến boong vách đo ở đường tâm tàu, nhưng trong mọi trường hợp phải không nhỏ hơn 3,4 m. o Chọn chiều dày tôn vách t = 10 mm. o Chiều dày dải tôn dưới cùng của vách phải tăng thêm 1 mm so với công thức vừa tính, chọn t = 12 mm. o Chiều cao tiết diện dải tôn dưới cùng: Đáy đôi: chiều cao ≥ 610 mm. Đáy đơn: chiều cao ≥ 915 mm. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 15
  16. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 3.1.2 Nẹp vách 3.1.2.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện của nẹp phải không nhỏ hơn trị số tính bởi công thức: Z = 2,8CShl² = 193,86 cm³ (11.2.3 QP-2B) Trong đó: + C = 1 - Hệ số tra ở Bảng 2B/11.2. + S = 0,7 m - Khoảng cách giữa các nẹp. + l = 4,04 m - Chiều dài nhịp. + h = 6,06 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực 3.1.2.2 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 10 mm - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 350 mm Với 0,5S = 350 mm 0,2l = 808 mm 50t = 500 mm Trong đó: + S = 700 mm - Khoảng cách giữa các nẹp. + l = 4040 mm - Chiều dài nhịp. + t = 10 mm - Chiều dày tôn tại vị trí đang xét. 3.1.2.3 Quy cách kết cấu Hình 3.2: Quy cách kết cấu nẹp vách SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 16
  17. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Bảng 3.1: Tính toán thép làm nẹp vách ngang - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 3.1.3 Sống đứng vách 3.1.3.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện sống đứng phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: Z = 4,75Shl² = 3946,46 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) Trong đó: + S = 2,1 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. + h = 6,06 m - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực + l = 8,08 m - Chiều dài nhịp. 3.1.3.2 Mô men quán tính tiết diện - Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: I = 10h = 258296,23 (11.2.5-2 QP-2B) 3.1.3.3 Chiều dày bản thành vách - Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t = 10 + 2,5 = 9,5 mm (11.2.5-3 QP-2B) Trong đó: = 0,7 m – Khoảng cách giữa các nẹp gia cường - Chọn chiều dày bản thành t = 14 mm. 3.1.3.4 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 10 mm. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 17
  18. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 500 mm Với 0,5S = 1050 mm 0,2l = 1616 mm 50t = 500 mm Trong đó: + S = 2100 mm - Khoảng cách giữa các sống đứng. + l = 8080 mm - Chiều dài nhịp. + t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 3.1.3.5 Quy cách kết cấu Hình 3.3: Quy cách kết cấu sống đứng vách Bảng 3.2: Tính toán thép làm sống đứng vách ngang - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn yêu cầu. 3.1.4 Sống nằm vách 3.1.4.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: Z = 4,75Shl² = 17026,22 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) Trong đó: + S = 4,04 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 18
  19. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN + h = 6,06 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực + l = 12,1 m - Chiều dài nhịp. 3.1.4.2 Mô men quán tính tiết diện - Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: I = 10h = 1299014,82 (11.2.5-2 QP-2B) 3.1.4.3 Chiều dày bản thành vách - Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t = 10 + 2,5 = 16 mm (11.2.5-3 QP-2B) Trong đó: = 1,35 m - Chiều cao tiết diện bản thành lớn hơn 2,5 lần chiều cao lỗ khoét cho nẹp vách chui qua. - Chọn chiều dày bản thành t = 16 mm. 3.1.4.4 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 10 mm. - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 500 mm Với 0,5S = 2020 mm 0,2l = 2420 mm 50t = 500 mm Trong đó: + S = 4040 mm - Khoảng cách giữa các sống nằm. + l = 12100 mm - Chiều dài nhịp. + t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 3.1.4.5 Quy cách kết cấu Hình 3.4: Quy cách kết cấu sống nằm vách ngang SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 19
  20. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Bảng 3.3: Tính toán thép làm sống nằm vách ngang - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn yêu cầu. 3.2 Vách dọc - Vách dọc được thiết kế theo hệ thống gồm nẹp đứng, sống đứng và sống nằm. - Khoảng cách giữa các nẹp đứng là 0,6 m. - Khoảng cách giữa các sống đứng là 1,8 m. - Khoảng cách từ sống nằm đến boong (hoặc đến đáy trên) là 4.04 m. - Sơ đồ kết cấu vách dọc 1. Boong 2. Nẹp đứng 3. Sống đứng 4. Sống nằm Hình 3.5: Sơ đồ kết cấu vách dọc 3.2.1 Tôn vách - Chiều dày tôn vách phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t 3,2S h 2,5 7,96 mm (11.2.1 QP-2B) Trong đó: + S = 0,6 m - Khoảng cách giữa các nẹp. + h = 8,08 m - Khoảng các thẳng đứng đo từ cạnh dưới của tấm tôn vách đến boong vách. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 20
  21. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN - Chọn chiều dày tôn vách t = 10 mm. - Chiều dày dải tôn dưới cùng của vách phải tăng thêm 1 mm so với công thức vừa tính, chọn t = 12 mm. - Chiều cao tiết diện dải tôn dưới cùng: Đáy đôi: chiều cao ≥ 610 mm Đáy đơn: chiều cao ≥ 915 mm. 3.2.2 Nẹp vách 3.2.2.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện của nẹp phải không nhỏ hơn trị số tính bởi công thức: Z = 2,8CShl² = 166,17 cm³ (11.2.3 QP-2B) Trong đó: + C = 1 - Hệ số tra ở Bảng 2B/11.2. + S = 0,6 m - Khoảng cách giữa các nẹp. + l = 4,04 m - Chiều dài nhịp + h = 6,06 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực 3.2.2.2 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 10. - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 300 mm Với 0,5S = 300 mm 0,2l = 808 mm 50t = 500 mm Trong đó: + S = 600 mm - Khoảng cách giữa các nẹp. + l = 4040 mm - Chiều dài nhịp + t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 3.2.2.3 Quy cách kết cấu Hình 3.6: Quy cách kết cấu nẹp đứng vách dọc SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 21
  22. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Bảng 3.4: Tính toán thép làm nẹp đứng vách dọc - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 3.2.3 Sống đứng vách 3.2.3.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện sống đứng phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: Z = 4,75Shl² = 3382,68 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) Trong đó: + S = 1,8 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. + h = 6,06 m - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực + l = 8,08 m - Chiều dài nhịp. 3.2.3.2 Mô men quán tính tiết diện - Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: I = 10h = 258296,23 (11.2.5-2 QP-2B) 3.2.3.3 Chiều dày bản thành vách - Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t = 10 + 2,5 = 8,5 mm (11.2.5-3 QP-2B) Trong đó: = 0,6 m – Khoảng cách giữa các nẹp gia cường.  Chọn chiều dày bản thành t = 14 mm. 3.2.3.4 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 10 mm. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 22
  23. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 500 mm Với 0,5S = 1050 mm 0,2l = 1616 mm 50t = 500 mm Trong đó: + S = 1800 mm - Khoảng cách giữa các sống đứng. + l = 8080 mm - Chiều dài nhịp. + t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 3.2.3.5 Quy cách kết cấu Hình 3.7: Quy cách kết cấu sống đứng vách dọc Bảng 3.5: Tính toán thép làm sống đứng vách dọc - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 23
  24. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 3.2.4 Sống nằm vách 3.2.4.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: Z = 4,75Shl² = 24114,18 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) Trong đó: + S = 4,04 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. + h = 6,06 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực + l = 14,4 m - Chiều dài nhịp dài nhất. (Ở khoang hàng – Không tính khoang máy, do khoang máy không đặt vách dọc) 3.2.4.2 Mô men quán tính tiết diện - Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: I = 10h = 2605689,08 (11.2.5-2 QP-2B) 3.2.4.3 Chiều dày bản thành vách - Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t = 10 + 2,5 = 19 mm (11.2.5-3 QP-2B) Trong đó: = 1.65 m - Chiều cao tiết diện bản thành. - Chọn chiều dày bản thành t = 20 mm. 3.2.4.4 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 10 mm. - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 500 mm Với 0,5S = 2020 mm 0,2l = 2880 mm 50t = 500 mm Trong đó: + S = 4040 mm - Khoảng cách giữa các sống nằm. + l = 14400 mm - Chiều dài nhịp. + t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 24
  25. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 3.2.4.5 Quy cách kết cấu Hình 3.8: Quy cách kết cấu sống nằm vách dọc Bảng 3.6: Tính toán thép làm sống nằm vách dọc - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn yêu cầu. 3.3 Vách chống va mũi, vách khoang đuôi - Vách chống va mũi và vách khoang đuôi được thiết kế theo hệ thống gồm sống đứng, nẹp nằm, sống nằm - Khoảng cách giữa các nẹp nằm là 1,01 m. - Khoảng cách giữa các sống đứng là 2,1 m. - Khoảng cách từ sống nằm đến boong (hoặc đến đáy trên) là 4.04 m. - Sơ đồ kết cấu chống va mũi và vách khoang đuôi 1. Boong chính 2. Sống đứng 3. Nẹp nằm 4. Sống nằm Hình 3.9: Sơ đồ kết cấu vách chống va và vách khoang đuôi SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 25
  26. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 3.3.1 Tôn vách - Chiều dày tôn vách phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: t 3,2S h 2,5 10,27 mm (11.2.1 QP-2B) Trong đó: + S = 1,01 m - Khoảng cách giữa các nẹp. + h = 8,08 m - Khoảng các thẳng đứng đo từ cạnh dưới của tấm tôn vách đến boong vách. Tuy nhiên theo điểu 11.2.4 QP-2B lấy h bằng 1,25 lần quy định trên. Do đó h = 1,25.8,08 = 10,1 m - Chọn chiều dày tôn vách t = 11 mm. - Theo quy chuẩn thì chiều dày vách chống va lớn hơn chiều dày vách kín nước là 12% . - Chọn chiều dày tôn vách chống va t = 13 mm. - Chiều dày dải tôn dưới cùng của vách phải tăng thêm 2,5 mm so với chiều dày tôn sát đáy của vách kín nước khác và tăng thêm 1 mm so với chiều dày tôn vách chống va. - Chọn chiều dày dải tôn cuối cùng của vách là t = 15 mm. (do tôn sát đáy của vách kín nước khác là 11 mm) 3.3.2 Nẹp vách 3.3.2.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện của nẹp phải không nhỏ hơn trị số tính bởi công thức: Z = 2,8CShl² = 94,47 cm³ (11.2.3 QP-2B) Trong đó: + C = 1 - Hệ số tra ở Bảng 2B/11.2. + S = 1,01 m - Khoảng cách giữa các nẹp. + l = 2,1 m - Chiều dài nhịp. + h = 6,06 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực. Tuy nhiên theo điểu 11.2.4 QP-2B lấy h bằng 1,25 lần quy định trên. Do đó h = 1,25.6,06 = 7,575 m 3.3.2.2 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 13. - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 420 mm Với 0,5S = 505 mm 0,2l = 420 mm 50t = 660 mm Trong đó: SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 26
  27. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN + S = 1010 mm - Khoảng cách giữa các nẹp. + l = 2100 mm - Chiều dài nhịp. + t = 13 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 3.3.2.3 Quy cách kết cấu Hình 3.10: Quy cách kết cấu nẹp nằm Bảng 3.7: Tính toán thép làm nẹp nằm vách - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 3.3.3 Sống đứng vách 3.3.3.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện sống đứng phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: Z = 4,75Shl² = 4933,08 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) Trong đó: + S = 2,1 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. + h = 6,06 m - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực. Tuy nhiên theo điểu 11.2.4 QP-2B lấy h bằng 1,25 lần quy định trên. Do đó h = 1,25.6,06 = 7,575 m + l = 8,08 m - Chiều dài nhịp. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 27
  28. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN 3.3.3.2 Mô men quán tính tiết diện - Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: I = 10h = 322870,29 (11.2.5-2 QP-2B) 3.3.3.3 Chiều dày bản thành vách - Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t = 10 + 2,5 = 10,5 mm (11.2.5-3 QP-2B) Trong đó: = 0,8 m – Chiều cao tiết diện sống đứng. - Chọn chiều dày bản thành t = 14 mm. 3.3.3.4 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 13 mm. - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 650 mm Với 0,5S = 1050 mm 0,2l = 1616 mm 50t = 650 mm Trong đó: + S = 2100 mm - Khoảng cách giữa các sống đứng. + l = 8080 mm - Chiều dài nhịp. + t = 13 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 3.3.3.5 Quy cách kết cấu Hình 3.11: Quy cách kết cấu sống đứng vách chống va và vách khoang đuôi SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 28
  29. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN Bảng 3.8: Tính toán thép làm sống đứng vách - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn yêu cầu 3.3.4 Sống nằm vách 3.3.4.1 Mô đun chống uốn tiết diện - Mô đun chống uốn tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: Z = 4,75Shl² = 15123,7 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) Trong đó: + S = 4,04 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. + h = 6,06 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực. Tuy nhiên theo điểu 11.2.4 QP-2B lấy h bằng 1,25 lần quy định trên. Do đó h = 1,25.6,06 = 7,575 m + l = 10,2 m - Chiều dài nhịp dài nhất (tại khoang mũi). 3.3.4.2 Mô men quán tính tiết diện - Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: I = 10h = 819942,36 (11.2.5-2 QP-2B) 3.3.4.3 Chiều dày bản thành vách - Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: t = 10 + 2,5 = 12,6 mm (11.2.5-3 QP-2B) Trong đó: = 1.01 m – Khoảng cách giữa các nẹp.  Chọn chiều dày bản thành t = 15 mm. 3.3.4.4 Mép kèm - Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 13 mm. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 29
  30. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN - Chiều rộng mép kèm b = min(0,5S;0,2l;50t) = 650 mm Với 0,5S = 2020 mm 0,2l = 2040 mm 50t = 650 mm Trong đó: + S = 4040 mm - Khoảng cách giữa các sống nằm. + l = 10200 mm - Chiều dài nhịp. + t = 13 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 3.3.4.5 Quy cách kết cấu Hình 3.12: Quy cách kết cấu sống nằm vách chống va và vách khoang đuôi Bảng 3.9: Tính toán thép làm sống nằm vách - Vậy quy cách thép đã chọn thỏa mãn yêu cầu. SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 30
  31. ĐAMH: TÍNH TOÁN TK KC TÀU THỦY GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH TUYỂN KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận - Sau một kỳ học môn “Kết cấu tàu thủy” và nhận được sự hướng dẫn của thầy, cô môn “Kết cấu tàu thủy” và “ĐAMH Tính toán thiết kế kết cấu tàu thủy. Bản thân em đã tính toán, chọn ra được các loại thép, kích thước thép để thiết kế nên các vách cho tàu Dịch vụ dầu khí nhóm AHTS. - Em đã hoàn thành các phương án trong tâm hiểu biết và sự tìm hiểu của mình nên không thể tránh được các sai sót trong lúc hoàn thiện Đồ án. Kính mong các thầy cô tận tình chỉ bảo để em hiểu biết sâu hơn về môn học “Kết cấu tàu thủy” nói chung và đề tài này nói riêng. Kiến nghị - Đề tài hiện tại đang tính toán thiết kế kết cấu theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia “Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép” (QCVN 21:2010/BGTVT) nên chưa tối ưu hóa được cách chọn thép để vừa đủ bền, vừa tiết kiệm chi phí mua thép cũng như việc thi công đóng mới. - Kiến nghị: Các thầy cô hướng sinh viên sang nghiên cứu tính toán và thiết kế theo phương pháp sức bền, mô hình hóa tính toán trên các phần mềm để có thể tối ưu hóa được các phương án lựa chọn thép. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kết cấu tàu thủy – Vũ Ngọc Bích, NXB Giao thông vận tải – 2012. [2] Lý thuyết tàu thủy (Tài liệu học tập dành cho sinh viên ngành kinh tế vận tải) – Vũ Ngọc Bích, NXB Giao thông vận tải – 2008. [3] Lý thuyết tàu – Trần Công Nghị, NXB Đại học Giao thông vận tải Tp. Hồ Chí Minh – 2004. [4] Sổ tay thiết kế tàu thủy – Hồ Quang Long, NXB Khoa học và Công nghệ, Hà Nội – 2003. [5] Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia “Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép” (QCVN 21:2010/BGTVT). SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 31