Chương 5: Khoảng sườn
Khoảng sườn của tàu phân tích là 380mm. Theo quy phạm yêu
c
ầu khoảng sườn (khoảng cách giữa hai tâm của hai tiết diện thanh
sườn kề nhau) không được lớn hơn trị số tính theo công thức sau đây:
a = L + 20 (cm)
Trong đó: L là chiều dài tàu tính theo mét.
Ở vùng buồng máy và ở vùng có miệng lỗ khoét có chiều dài bằng
và lớn hơn 5m thì khoảng sườn không được vượt quá: 0,9(L+20),
cm
Đối với sườn xiên, khoảng cách sườn được xác định như sau:
i)
Ở độ cao của bong trên : a = L + 20 (cm)
ii)
Ở độ cao của đường đáy tàu: a = 2(L + 20)/3 (cm)
a = 16.2+ 20 = 32.2 cm < 38 cm
Như vậy khoảng sườn của tàu này lớn hơn theo yêu cầu của quy
phạm nhưng trong thực tế tàu vẫn hoạt động tốt, có lẽ tàu này có các
k
ết cấu khác như đà ngang đáy hay sống chính lớn hơn chăng ? ta
tiến hành phân tích xem?
Ky chính: Theo yêu cầu Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá
biển cỡ nhỏ TCVN-7111: Sống đáy dưới phải là sống liền. nếu không
thể làm sống liền thì có thể dùng sống đáy nối đôi và mối nối các đoạn
sống phải là mối nối gài.
Hình 2.6
Diện tích tiết diện sống đáy dưới không được nhỏ hơn trị số
18m ) nên diện tích không được nhỏ hơn 342
cm
2
. Như vậy ky chính có diện tích là 576cm
2
đáp ứng yêu cầu quy
h/4
C C
h/10
h/4
h
l
phạm nhưng nó lớn hơn rất nhiều, có phải nó đã dư bền? tuy nhiên
tàu không có s
ống dọc đáy, sống chính lúc này chịu toàn bộ lực
uốn dọc. Mà theo yêu cầu của quy phạm đối với sống chính trong
trường hợp t
àu có sống trên đáy, nên lúc này ta phải so sánh với
tàu vừa có ky chính và vừa có sống trên đáy.
Xét về quy trình chế tạo: thì tàu chỉ có 1 sống chính sẽ dễ chế
tạo hơn giảm được thời gian thi công.
Xét về chi phí vật liệu: đối với tàu có sống trên đáy, quy phạm
yêu cầu sống trên đáy có diện tích cắt ngang không nhỏ hơn 210cm
2
,
như vậy diện tích tổng hợp của sống chính và sống trên đáy không
được nhỏ hơn ( 762cm
2
), trong khi đó chiều dài sống trên đáy và
L,m Diện tích
thanh dọc đáy
cm
2
Chiều dày
thanh d
ọc
hông cm
Di
ện tích
thanh dọc mạn
cm
2
L
18 110 4.5 -
18
L
20 145 5.5 150
* Dù ky chính và long cốt phụ có kích thước lớn hơn rất nhiều
so với Quy phạm. Tuy nhiên tàu này không có sống dọc đáy, nên
thay b
ằng sử dụng sống dọc đáy ta tăng kích thước của ky chính và
long c
ốt phụ nó vẫn đảm bảo được độ bền (nhiều con tàu như vậy
vẫn hoạt động tốt). Như vậy cách thay thế này là một bước ngoặt
nó có nhiều ưu điểm: tiết kiệm vật liệu, giảm nhẹ công việc trong
khi đóng.
sóng.
N
ếu trường hợp sống mũi có độ nghiêng lớn hơn thì nó cắt sóng
rất tốt, quay trở dễ dàng nhưng sống mũi dài hơn, kết cấu mũi sẽ ít
bền muốn đủ độ bền cần gia cường nhiều dẫn đến tốn vật liệu.
Trường hợp sống mũi có độ nghi
êng thấp thì kết cấu mũi rất
chắc chắn, nhưng cắt sóng không tốt, quay trở kém. Vậy góc
nghiêng thế là hợp lý và góc nghiêng này có thể nâng lên một vài
độ cũng không ảnh hưởng nhiều.
Sống mũi tàu có quy cách dài 5m tiết diện ngang phần trên
(400x400), và nh
ỏ dần đến khớp nối với sống chính chỉ còn
240x240mm. Theo yêu c
ầu quy phạm:
Sống mũi phải là thanh liền, chỉ ở phần thằng nối với sống đáy
mới được ghép nối ghép hai
Mối nối sống chính với sống đáy phải là mối nối gài và được
táp hai miếng thép ở hai bên, miếng táp này phải có độ bền tương
đương với độ bền của cơ cấu gỗ tại tiết diện được nối
Diện tích tiết diện ngang của sống mũi không được nhỏ hơn giá
trị số cho trong bảng 2.3
Trong thực tế tại Bình Định có một số tàu trong mối nối sống
mũi có dùng tấm thép táp hai bên, nhưng một số tàu lại không. Có
nghĩa là một số tàu đã bị hỏng tại vị trí này nên mọi người rút kinh
nghiệm, cho nên theo tôi cần sử dụng quy cách này theo quy phạm
sẽ đảm bảo độ an toàn hơn.
Như vậy theo y
êu cầu quy phạm thì kết cấu này thừa bền
Trong đó: L là chiều dài tàu tính theo mét.
Di
ện tích tiết diện ngang của sườn đơn và của 1 trong 2 thanh sườn
kép phải không nhỏ hơn trị số cho trong bảng 2.6 phụ thuộc vào trị số
: L=D+B/2
Bảng 2.6 Diện tích mặt cắt vuông của sườn
Diện tích mặt cắt tính
bằng cm
2
l=D+B/2 Diện tích một sườn đơn Diện tích mỗi sườn kép
m Mặt
cắt 1
Mặt
cắt 2
Mặt
cắt 3
Mặt
cắt 1
Mặt
cắt 2
Mặt
cắt 3
l<3,5 56 81 100 30 49 64
3,5
l < 4,0 72 100 121 42 64 81
4,0
l < 4,5 90 121 169 56 81 110
4,5
b h
b h
a S
b chiều rộng thực của tiết diện sườn (đo theo phương dọc tàu)
h chi
ều cao lựa chọn của tiết diện sườn ( đo theo phương ngang
tàu)
S kho
ảng cách sườn thưc tế của các sườn đang xét
b
o,
h
o,
a-là chiều rộng, chiều cao tiết diện sườn và khoảng sườn theo
quy định
khoảng sườn ván mạn
Hình 2.7
Ta có : a = L + 20 (cm) =17.20+20=37.20(cm)<38cm
L=D+B/2=2.3+4.7/2=4.65
Tra
bảng 2.6 trong quy phạm thì tiết diện sườn không được nhỏ
hơn 169cm
2
. Trong khi đó tàu chúng ta có quy cách
(8x16=128cm
2
) nhỏ hơn quy phạm rất nhiều và kết cấu này vẫn đủ
bền kết cấu này có ưu điểm tiết kiệm vật liệu.
Chi tiết Tàu phân
tàu có sự va đập mạnh của sóng gió. Trong quy phạm phân cấp và
đóng tàu cá biển cỡ nhỏ TCVN-7111:2002 không quy định nên ta
so sánh theo quy ph
ạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ
TCVN-6718:2000, kích thước tiết diện đà ngang đáy :
Bảng 2.7 Quy cách đà ngang đáy
>4h
h
1
2
Đà ngang ván (tiết diện dọc tâm)Chiều cao mạn
(m)
Chi
ều cao (mm) Chiều rộng (mm)
2,1 95 45
2,4 115 55
2,7 135 62
3 155 70
Theo quy phạm yêu cầu đối với tàu có chiều cao mạn ( 2,3m ) là
55x115mm. Nhưng tàu hiện tại lại có quy cách rất lớn so với quy
phạm vậy nó đã thừa bền chúng ta cần thay đổi kích thước này, tuy
nhiên do tàu không có s
ống đáy trên, để đảm bảo về độ bền ta nên
thay đổi vừa phải.
Chi tiết Tàu phân
tích
Tàu so sánh
(1)
Tàu so sánh
(2)
miệng khoang và xà ngang đầu miệng khoang
Diện tích mặt cắt tính
bằng cm
2
B, m
Xà ngang
boong và
thanh d
ọc
mép miệng
khoang
Xà
ngang
đầu
miệng
khoang
B, m
Xà ngang
boong và
thanh d
ọc
mép miệng
khoang
Xà ngang
đầu
miệng
khoang
B
3,5 110 272 6,0
462 1156
5,0
B <
5,5
210 529 B
8,0 529 1332
5,5
B <
6,0
256 650
Chú thích: Mặt cắt 1- mặt cắt đầu trên sườn ở độ cao của
boong trên;
M
ặt cắt 2- mặt cắt trung gian sườn ở mạn tàu;
M
ặt cắt 3- mặt cắt đầu dưới sườn ở đáy tàu.
Tàu chúng ta đóng theo quy cách (100x200)mm và khoảng cách 2
xà ngang boong bằng 2 khoảng sườn. Theo quy phạm xà ngang
boong c
ủa tàu có kích thước lớn hơn yêu cầu dẫn đến thừa bền,
chúng ta có thể giảm kích thước này.Nhưng xét theo một khía cạnh
khác thì tàu này không có sống dọc boong nên quy cách buộc phải
lớn hơn một tí so với quy phạm, vì trong quy phạm yêu cầu là tàu
này có thêm s
ống dọc boong.
Chi tiết
Tàu phân
X
X
X
2b/3
B/4
b
B
B/4
2b/3
B/4
B
b
B/4
b/2
b/2
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Hình 2.9
Nối ván vỏ:
3 khoảng sườn trở lên
Sườn
Ván vỏ
h 4,5 5,5 5,5 6,0
bVán đai
hông
h 6,0 5,5 6,5 7,5
bVán đai
mạn
h 4,5 5,5 6,5 7,5
b 30 33 36 39Ván mép
m
ạn
h 6,0 6,5 7,0 7,5
bVán viền
boong
h 4,5 5,0 5,5 6,0
Ván boong: chiều rộng của mỗi dải ván boong không được lớn
hơn 25cm, chiều d
ày của ván boong không được nhỏ hơn tri số cho
trong bảng 2.9. Ở vùng miệng hầm, miệng buồng máy và các miệng
khoang khác, ở những chỗ đặt máy phụ, máy khai thác ván boong
phải được tăng cường thêm.
-N
ếu lỗ khoét nằm ở phần lộ thiên thì chiều cao thành quây tối thiểu phải
bằng 30cm
-Nếu miệng lỗ khoét nằm ở bên trong thượng tầng có cửa ra vào
ch
ắc chắn thì chiều cao thành quây tối thiểu phải bằng 15cm
-Nếu miệng lỗ khoét nằm ở bên trong thượng tầng có cửa ra vào
không ch
h
ỏi ván boong tương đối dày.
Nối ván boong:
2 khoảng xà ngang boong trở lên xà
ngang boong
2 l
ớp ván trở lên
Ván boong
1 kho
ảng xà ngang
boong tr
ở lên
Hình 2.11
Cabin: cabin có dạng hình hộp chữ nhật, có kích thước là: dài x
r
ộng x cao (5.2 x 3.0 x 1.7m). Đây là tàu câu cá ngừ đại dương nên
số lượng thủy thủ trên tàu nhiều đòi hỏi không gian sinh hoạt và
ch
ỗ ngủ nhiều, do đó kích thước cabin rộng. Tuy nhiên nếu cabin
rộng và cao sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định của tàu vì vậy thiết kế
như thế n
ào cho hợp lý nhất vừa đảm bảo đủ không gian, vừa đảm
bảo ổn định cho tàu. Theo tôi tìm hiểu một số nơi có ngành đóng
tàu phát triển như Khánh Hòa, Đà Nẵng, Phú Yên thì cabin như
vậy là tương đối hợp lý.