1
bộ GIAO THÔNG VậN TảI
Tr ờng đại học hàng hải VIệT NAM
khoa đóng tàu
&
Thiết kế tốt nghiệp
đề tài: tính toán kết cấu và kiểm tra bền dọc chung
cho tàu hàng bách hoá trọng tải 8700T,
hoạt động vùng biển không hạn chế.

Giáo viên h ớng dẫn: Th.S. nguyễn văn hân
Sinh viên thực hiện: vũ văn tuyển
Lớp: vtt-43-đh2
Hải phòng - 2006
2
Néi dung cña ®Ò tµi
PhÇn 1: Giíi thiÖu chung
PhÇn 2: Tæng quan vÒ tµu hµng b¸ch ho¸ 8700T
PhÇn 3: TÝnh to¸n kÕt cÊu
PhÇn 4: KiÓm tra bÒn däc chung th©n tµu
3
Phần 1: Giới thiệu chung
Phần 1: Giới thiệu chung
*
*
Mục đích của đề tài
Mục đích của đề tài
* Cơ sở lý luận và ph ơng pháp nghiên cứu
* Cơ sở lý luận và ph ơng pháp nghiên cứu
* Tình hình nghiên cứu ở trong n ớc và thế giới
* Tình hình nghiên cứu ở trong n ớc và thế giới

(m)
(m)

Chiều cao mạn:
Chiều cao mạn:
D = 9,65
D = 9,65
(m)
(m)

Chiều chìm tàu:
Chiều chìm tàu:
d =7,5
d =7,5
(m)
(m)

Tốc độ:
Tốc độ:
v = 12,5
v = 12,5
(hl/h)
(hl/h)

Công suất máy chính:
Công suất máy chính:
P = 3090
P = 3090
(KW)
(KW)

20 ng ời

Loại tàu:
Loại tàu:
Tàu hàng bách hoá
Tàu hàng bách hoá

Các loại hàng chuyên chở:
Các loại hàng chuyên chở:
Hàng hạt, hàng bao kiện, gỗ.
Hàng hạt, hàng bao kiện, gỗ.
5
6
7
8
1. Qui phạm áp dụng:
1. Qui phạm áp dụng:
Với đặc điểm của tàu thiết kế ta sử dụng Qui phạm phân
Với đặc điểm của tàu thiết kế ta sử dụng Qui phạm phân
cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2003 phần 2A để tính toán
cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2003 phần 2A để tính toán
2. Vật liệu đóng tàu:
2. Vật liệu đóng tàu:
Vật liệu sử dụng là các loại thép thông dụng có mác thép:
Vật liệu sử dụng là các loại thép thông dụng có mác thép:
KA, KB, KD, KE.
KA, KB, KD, KE.
3. Nội dung tính toán kết cấu :
3. Nội dung tính toán kết cấu :
Kết cấu khoang đuôi

S¬ ®å kÕt cÊu
-
TÝnh to¸n chiÒu
dµy t«n
-
TÝnh to¸n c¬ cÊu
-
S¬ ®å kÕt cÊu
-
TÝnh to¸n chiÒu
dµy t«n
-
TÝnh to¸n c¬ cÊu
10
KÕt cÊu khoang m¸y
Dµn v¸ch
-
S¬ ®å kÕt cÊu
-
TÝnh to¸n chiÒu
dµy t«n
-
TÝnh to¸n c¬ cÊu
Dµn ®¸y Dµn m¹n Dµn boong
-
S¬ ®å kÕt cÊu
-
TÝnh to¸n chiÒu
dµy t«n
-

dµy t«n
-
TÝnh to¸n c¬ cÊu
-
S¬ ®å kÕt cÊu
-
TÝnh to¸n chiÒu
dµy t«n
-
TÝnh to¸n c¬ cÊu
-
S¬ ®å kÕt cÊu
-
TÝnh to¸n chiÒu
dµy t«n
-
TÝnh to¸n c¬ cÊu
12
KÕt cÊu khoang mòi
Dµn v¸ch
-
S¬ ®å kÕt cÊu
-
TÝnh to¸n chiÒu
dµy t«n
-
TÝnh to¸n c¬ cÊu
Dµn ®¸y Dµn m¹n Dµn boong
-
S¬ ®å kÕt cÊu

Phần 4: kiểm tra bền dọc chung
Phần 4: kiểm tra bền dọc chung
16
4.1.1. X¸c ®Þnh ®é bÒn däc chung th©n tµu theo Quy ph¹m.
4.1.1. X¸c ®Þnh ®é bÒn däc chung th©n tµu theo Quy ph¹m.
+ M«men uèn bæ sung cña tµu trªn sãng
+ M«men uèn bæ sung cña tµu trªn sãngM
M
W
W
(+) = + 0,19C
(+) = + 0,19C
1
1
C
C
2
2
L
L
1
1
2
2
.B.C
.B.C
b

F
W
W
(+) = + 0,3.C
(+) = + 0,3.C
1
1
C
C
3
3
.L
.L
1
1
.B.(C
.B.(C
b
b
’+ 0.7
’+ 0.7
F
F
W
W
(-) = - 0,3.C
(-) = - 0,3.C
1
1
C

L
1
1
2
2
.B.(C'
.B.(C'
b
b
+ 0,7)
+ 0,7)
+ M«men qu¸n tÝnh tiÕt diÖn ngang th©n tµu t¹i gi÷a chiÒu dµi
+ M«men qu¸n tÝnh tiÕt diÖn ngang th©n tµu t¹i gi÷a chiÒu dµi
I = 3.W
I = 3.W
min
min
. L
. L
1
1)(MM
wS
++
)(MM
wS
−+
17

+
Cách 1
Cách 1
: Khi đặt tĩnh tàu trên sóng điều hoà.
: Khi đặt tĩnh tàu trên sóng điều hoà.
+
+
Cách 2
Cách 2
: Khi tàu dao động trên sóng điều hoà.
: Khi tàu dao động trên sóng điều hoà.
+
+
Cách 3
Cách 3
: Khi tàu trên sóng ngẫu nhiên.
: Khi tàu trên sóng ngẫu nhiên.
18
4.2.
4.2.
á
á
p dụng:
p dụng:

á
á
p dụng ph ơng pháp vào việc tính nội lực cho tàu hàng bách hoá 8700 tấn
p dụng ph ơng pháp vào việc tính nội lực cho tàu hàng bách hoá 8700 tấn
theo bốn trạng thái đó là:

- Hàm hoá đ ờng cong diện tích s ờn.
- Hàm hoá đ ờng cong diện tích s ờn.
- Tính nội lực trên n ớc tĩnh.
- Tính nội lực trên n ớc tĩnh.
- Tính nội lực bổ sung trên sóng, tổng hợp nội lực.
- Tính nội lực bổ sung trên sóng, tổng hợp nội lực.
- Tính toán tiết diện ngang thân tàu.
- Tính toán tiết diện ngang thân tàu.
- Kiểm tra bền dọc chung.
- Kiểm tra bền dọc chung.
19
4.2.1. Phân bố các thành phần trọng l ợng theo khoảng suờn lý thuyết .

Ta phân trọng l ợng tàu thành các thành phần nhỏ để tính bao gồm:
Ta phân trọng l ợng tàu thành các thành phần nhỏ để tính bao gồm:
+ Trọng l ợng phần cố định gồm:
+ Trọng l ợng phần cố định gồm:
Trọng l ợng tôn vỏ.
Trọng l ợng tôn vỏ.
Trọng l ợng cơ cấu.
Trọng l ợng cơ cấu.
Trọng l ợng thiết bị động lực.
Trọng l ợng thiết bị động lực.
Trọng l ợng thiết bị boong.
Trọng l ợng thiết bị boong.
Trọng l ợng thuyên viên.
Trọng l ợng thuyên viên.
+ Trọng l ợng phần thay đổi gồm:
+ Trọng l ợng phần thay đổi gồm:
Trọng l ợng hàng hóa.

Dùng hàm Polyfit để tạo ph ơng trình đ ờng cong:
p = polyfit(x,y,n)
p = polyfit(x,y,n)
Khi đó ch ơng trình sẽ đ a ra các hệ số a, b, c, d của ph ơng trình bậc n nh
Khi đó ch ơng trình sẽ đ a ra các hệ số a, b, c, d của ph ơng trình bậc n nh
sau:
sau:
y = a.x
y = a.x
3
3
+ b.x
+ b.x
2
2
+ c.x + d
+ c.x + d
(*)
(*)
(*) Chính là ph ơng trình diễn tả đ ờng cong.
(*) Chính là ph ơng trình diễn tả đ ờng cong.
21
4.2.3. Tính nội lực trên n ớc tĩnh
4.2.3. Tính nội lực trên n ớc tĩnh
.
.
Việc phát triển cao về công nghệ và tin học đã đem lại nhiều ứng dụng hiệu
Việc phát triển cao về công nghệ và tin học đã đem lại nhiều ứng dụng hiệu
quả. Trong ch ơng trình
quả. Trong ch ơng trình

7, 13 0.667 1.728 -0.470 -1.217
6, 14 0.441 1.142 -0.158 -0.409
5, 15 0.154 0.399 0.154 0.399
4, 16 -0.158 -0.409 0.441 1.142
3, 17 -0.470 -1.217 0.667 1.728
2, 18 -0.742 -1.922 0.845 2.189
1, 19 -0.932 -2.414 0.963 2.494
0, 20 -1.000 -2.590 1.000 2.590
23
4.2.5. Tổng hợp nội lực.
4.2.5. Tổng hợp nội lực.
Từ kết quả của việc tính toán nội lực của tàu trên n ớc tĩnh và trên sóng ta đ
Từ kết quả của việc tính toán nội lực của tàu trên n ớc tĩnh và trên sóng ta đ
a ra bảng tổng hợp nội lực cho 2 tr ờng hợp:
a ra bảng tổng hợp nội lực cho 2 tr ờng hợp:
Tàu trên đáy sóng
Tàu trên đáy sóng
Tàu trên đỉnh sóng
Tàu trên đỉnh sóng
24
4.2.6. Kiểm tra ứng suất của các cơ cấu tại mặt cắt nguy hiểm nhất
4.2.6. Kiểm tra ứng suất của các cơ cấu tại mặt cắt nguy hiểm nhất

Việc kiểm tra độ bền dọc chung thân tàu đ ợc thực hiện tại mặt cắt nguy
Việc kiểm tra độ bền dọc chung thân tàu đ ợc thực hiện tại mặt cắt nguy
hiểm nhất.
hiểm nhất.

Ta xác định mặt cắt đó có mô men uốn chung lớn nhất.
Ta xác định mặt cắt đó có mô men uốn chung lớn nhất.





+= 1,0.
100
100
5,0.
L
chcf

25
Kết luận
Kết luận

Kết quả tính kết cấu là hợp lý tăng khả năng khai thác tàu.
Kết quả tính kết cấu là hợp lý tăng khả năng khai thác tàu.

Kết quả tính toán kiểm tra bên phù hợp với tàu khai thác .
Kết quả tính toán kiểm tra bên phù hợp với tàu khai thác .

Trong bốn trạng thái trên có trạng thái 3 là nguy hiểm nhất mà tàu vẫn đủ
Trong bốn trạng thái trên có trạng thái 3 là nguy hiểm nhất mà tàu vẫn đủ
bền vì thế trong quá trình khai thác tàu ở trạng thái này ta cân l u ý đến việc
bền vì thế trong quá trình khai thác tàu ở trạng thái này ta cân l u ý đến việc
phân bố tải trọng hàng hoá và nhiên liệu.
phân bố tải trọng hàng hoá và nhiên liệu.

Việc tính toán là phép tính gần đúng nên trong quá trình tính toán số liệu đ a
Việc tính toán là phép tính gần đúng nên trong quá trình tính toán số liệu đ a