Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
ĐỀ TÀI : Thiết kế tàu chở hàng khô chạy cấp không hạn chế, trọng tải 10800 tấn với
µ
P
=1,8(m
3
/t), vận tốc v = 14,5 knots.
1
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
PHẦN I TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU
Tuyến hoạt động của tàu là tuyến Sài Gòn – Kobe
1. Cảng Sài Gòn.
a) Vị trí địa lí.
Cảng Sài gòn nằm trên sông Sài Gòn, có vĩ độ 10
o
48’ vĩ độ Bắc và 106
o
42’ kinh
độ Đông. Cảng Sài Gòn nằm trên một phạm vi dọc bờ, dài hơn 2 km cách bờ biển 45 hải
lý.
Cảng Sài Gòn có chế độ bán nhật chiều, biên độ dao động của mực nước triều trung
bình 2,7 m, lớn nhất là 3,8m, lưu tốc dòng chảy là 1m/s.
b) Khả năng thông qua.
Từ cảng Sài Gòn đi ra biển có 2 đường sông:
Theo sông Sài Gòn ra vịnh Gành Ráy qua sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè và sông Sài Gòn.
Những tàu có mớn nước khoảng 9,0m và chiều dài khoảng 210 m đi lại dễ dàng theo
đường này.
Theo sông Soài Rạp, đường này dài hơn 10 hải lý và tàu phải có mớn nước không quá
6,5m.
c) Trang thiết bị hiện có
- Cảng Sài Gòn được trang bị:

40
’
Bắc và 135
0
12
’
độ kinh Đông. Kobe là cảng tự nhiên, có vị
trí thuận lợi ở phía bắc vịnh Osaka được che kín bằng hệ thống phức tạp các đê chắn
sóng (có 7 đê chắn sóng ). Kobe là cửa ngõ quan trọng của Nhật Bản trong việc quan hệ
buôn bán với Trung Quốc, Triều Tiên.
b) Khả năng thông qua.
+ Cảng Kobe có 12 bến thuộc sự quản lí của chính quyền thành phố và 4 bến tư nhân
thuộc các tập đoàn công nghiệp. Tổng chiều dài bến là 22,4 km với 135 chỗ neo tàu.
+ Vùng trung tâm cảng có khu bến Shinko gồm 12 bến với tổng chiều dài 6655 m
cho phép đậu một lúc 35 tàu viễn dương. Đây cũng là trung tâm phục vụ hành khách
trong nước và chuyển tải khách từ Mỹ sang Australia
khoảng 11.500 người/năm, còn hàng
hoá qua khu vực này chủ yếu là hàng bách hoá
.
+ Khu Hyogo có 3 bến với tổng chiều dài 1089 m, độ sâu từ -7,2 đến -9,0 m, cùng
một lúc có thể tiếp nhận 17 tàu viễn dương.
+ Khu Maya có 14 cầu tàu với 21 chỗ neo đậu, độ sâu trước bến từ 10 mét đến 12
mét,khu này chủ yếu phục vụ các tàu Liner Bắc Mỹ.
+Khu bến Higachi có 4 bến sâu (5,5-7.0 mét) tiếp nhận tàu Ro-Ro có tổng diện tích
7,8 ha.
+ Khu Đảo Cảng có 9 bến container với tổng chiều dài 2650 mét và 15 bến cho tàu
bách hoá thông thường với chiều dài 3000 mét, độ sâu từ 10-12 mét.
3
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
+ Khu đảo nhân tạo Rokko với diện tích 583 ha ,khu bến Rokko có độ sâu 12 mét,có

Danh mục
FS LUCKY
BD
PIONEER 1
NEW
ENERGY
1
Năm đóng
2009 2010 2005
2
Nguồn
[1] [1] [1]
3
Số IMO
9470583 9476147 9306524
4
L
PP
(m)
106 140 149,76
5
B (m)
18,9 23 22
6
D (m)
11,1 14,5 10,5
7
T (m)
8,4 9,5 7,5
8

Δ
msb
== 1500 (tấn)
trong đó:
η
D
– hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải (nội suy theo tàu mẫu), η
D
=0,72
DW – trọng tải của tàu (theo nhiệm vụ thiết kế); DW= 10800 (tấn)
Hình 2.1. Nội suy hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải
2.1.2. Xác định kích thước sơ bộ của tàu
 Xác định chiều dài tàu
Chiều dài tàu có thể được xác định qua chiều dài tương đối của tàu qua công thức :
3
/.
ρ
msb
lL ∆=
Trong đó: l – chiều dài tương đối của tàu, là hàm của tốc độ tuyệt đối của tàu.
+ theo V. L. Pozunin:
6
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01

Trong đó: hệ số c bằng 7,17 đối với tàu vận tải một chong chóng có v
S
= (11 ÷ 16,5)
knot;
3
3

B
= (0,71 ÷ 0,78), chọn C
B
= 0,74
Hệ số béo đường nước thiết kế:
06,098,0
2/1
±=
BW
CC
,
C
W
= 0,86
- Hệ số béo sườn giữa:
0,926 0,085 0,004 0,98
M B
C C
= + ± =
 Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn
Ta có Δ
m
= kρC
B
LBT ( tấn )
Trong đó:
7
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
bước tính sơ bộ chọn k = 1,005
ρ = 1,025 (t/m

.100%
m msb
m
msb
∆ − ∆
∆∆ = =
∆
3,7(%)
2. 3. Nghiệm lại khối lượng tàu theo các kích thước chủ yếu
Δ
m
= Σm
i
= m
01
+ m
02
+ m
03
+ m
04
+ m
05
+ m
11
+ m
13
+ m
14
+ m

.Δ
2/3
= (tấn)
với m
02
’’
= 0,49 ± 0,06 chọn m
02
’’
= 0,53
+Khối lượng các hệ thống:
m
ht
= m
03
= (tấn)
8
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
với m
ht
= m
03
’’
.Δ
2/3
, m
03
’’
= 0,21 ± 0,04 chọn m
03

ENGINE PROPELLER
Type Output Hub OD-Box Spee Diameter
9
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
d
KW BHP Type Type rpm mm
4S50MC-C
632
0
858
0
VBS1280 ODS400 127 4900

DIMENSION IN MM DRY WEIGHT
A B C D E W H1 H2 H3 In tons
min Engin
e
propelle
r
975 1035 5035 3150 1085 2200 8950 8375 8150 155 24.0
- Mác máy : Man b&w
- Công suất động cơ:8580cv
- Vòng quay động cơ:127 rpm
- Khối lượng động cơ:155 tấn
2.3.4. Khối lượng hệ thống liên lạc và điều khiển m
05
Được xác định theo công thức : m
05
= w’
05

1401
+ m
1402
+ m
1403
+ m
1401
- khối lượng thuyền viên và hành lý:
m
1401
= n
TV
.a = 22.145 = 2600kg= 3,19 (tấn)
trong đó: n
TV
- số thuyền viên (lựa chọn theo tàu mẫu)
a - khối lượng thuyền viên và hành lý chọna = 145kg
10
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
-m
1402
: khối lượnglương thực, thực phẩm:
m
1402
= n
TV
.b.t =22.5.7=770 kg =0,77tấn
trong đó: b - dự trữ thực phẩm cho một thuyền viên trong một ngày đêm.
b =(3÷5) kg/người/ngày;
t - thời gian hành trình của tàu.

=1,12
m
1601
= k
M
t.m’
nl
.Ne , khối lượng chất đốt
k
m
- hệ số dự trữ hàng hải để ý đến thời gian đỗ bến hành trình, gặp bão, dòng
chảy và rong rêu hà rỉ: k
m
= 1,13 ÷ 1,3, chọn k
m
=1,15
t - thời gian hành trình; (giờ); 7.24 = 168 h
Ne - công suất tổ hợp TBNL, Ne = 6320 kw
m’
nl
- suất tiêu hao nhiên liệu.với động cơ Diesel m’
nl
=(0,11÷0.14) kg/kW.h, chọn m’
nl
=
0,14
m
16
=1,12. 1,15.168.0,14.6320 = 132612 kg = 208,1 (tấn)
2.3.7. Khối lượng trang thiết bị thuyền viên

05
tấn 114
6 Khối lượng dự trữ LCN m
11
tấn 227
7 Khối lượng trang bị thuyền viên m
13
tấn 9,73
8
Khối lượng thuyền viên, dự trữ
LTTP và nước ngọt
m
14
tấn 26,3
9 Khối lượng hàng hóa m
15
tấn
10565,60
10 Khối lượng nhiên liệu dự trữ m
16
tấn 208,1
11 Tổng
Σm
i
tấn
15376,89
So sánh:
1,28 %
2.4. Kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành
2.4.1. Dung tích

L
kh
.B.(D-h
dd
) = 0,89.102.21.(11-1,4) = (m
3
)
%ΔV =││.100% = 0,44 %
Trong đó: L
kh
– chiều dài vùng khoang hàng; C
BP
– hệ số béo thể tích của vùng khoang
hàng; h
dd
– chiều cao đáy đôi; b
mk
– chiều rộng mạn kép.
Chiều dài vùng khoang hàng được xác định theo công thức:
L
kh
= L- L
m
-L
a
-L
F
= 136 -16,8-7,32- 9,88= 102 (m)
Hình 2.2. Sơ đồ tàu hàng khô có khoang máy nằm ở phía đuôi tàu
Chiều dài khoang máy:0,1L

= 7,32 (m)
Chiều cao đáy đôi H
dd
≥
16
B
= 1,3 m, chọn H
dd
= 1,4 (m)
C
BP
– hệ số béo thể tích của vùng khoang hàng, trong giai đoạn thiết kế ban đầu có
thể xác định theo công thức sau:
C
BP
= C
B
+0,15 = 0,74+ 0,15 = 0,89
2.4.2. ổn định
Theo điều Burgess có chiều cao tâm nghiêng ban đầu: (STDT tập 1/T111)
13
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
h
0min
=
0,0988
L
∆
=
1,105(m)

B B
a
T C T
=
= = 5.52(m)
h
o
≥ h
omin
=> ổn định ban đầu của tàu được đảm bảo
2.4.3 Tính chu kì lắc
Được xác định bằng công thức sau:
T
θ
=
0
.
h
BC
= 10,63(s)
Trong đó: C = 0,81 đối với tàu hàng đủ tải
Theo thống kê các tàu hàng chu kỳ dao động ngang cho phép là (7 ÷ 12)s
=>chu kỳ lắc ngang của tàu được đảm bảo
Kết luận: Tàu thiết kế có các thông số:
L = 136m C
B
= 0,74 L/B = 6,48
B = 21m C
W
= 0,86 B/T = 3

15,0
65,0
2
sin022,0.
B
B
C
Lx
= ( 0,9
÷
1,9)(m)
Chọn:
B
x
= 1,65(m)
3.2. Hoành độ tâm đường nước thiết kế
x
f
= -
( )
WWW
CCC
L
−++ 15,375,1
100
2
= -2,70 (m)
3.3. Lựa chọn dạng mũi và đuôi
Căn cứ vào tàu mẫu và vào các ưu điểm trong thiết kế
-Lựa chọn hình dáng phần đuôi:

B
= 0,295 => L
E
= 41(m)
L
R
/L=1,12 – C
B
= 0,38 => L
R
= 52,82(m)
L
P
=L – L
R
– L
E
=>L
P
=45,18(m)
Đặtcác đoạnL
E
, L
P
, L
R
lêncạnhdàihìnhchữnhật. Dựngởcáccạnhbêncác đoạnΩ
đ
và Ω
m

( )






++
−=
2
28814
100
1
PP
B
PPA
CCL
x
CC
=0,725
( )






++
+=
2

.B.T = 35,636 (m
2
)
16
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
Hình 3.2.Đường cong diện tích đường sườn
17
Sinh viên : Trần Công Hậu- Nhóm N01
Ta có bảng trị số các sườn như sau:
Sườn wi (m2) ki ki.wi i i.ki.wi
0 0.000 1.00 0.00 -10 0
1 32.710 2.00 65.42 -9 -588.78
2 55.900 2.00 111.80 -8 -894.4
3 85.020 2.00 170.04 -7 -1190.28
4 113.220 2.00 226.44 -6 -1358.64
5 133.920 2.00 267.84 -5 -1339.2
6 145.870 2.00 291.74 -4 -1166.96
7 146.680 2.00 293.36 -3 -880.08
8 150.998 2.00 302.00 -2 -603.992
9 150.998 2.00 302.00 -1 -301.996
10 150.998 2.00 302.00 0 0
11 150.998 2.00 302.00 1 301.996
12 150.998 2.00 302.00 2 603.992
13 150.998 2.00 302.00 3 905.988
14 150.998 2.00 302.00 4 1207.984
15 147.420 2.00 294.84 5 1474.2
16 134.780 2.00 269.56 6 1617.36
17 71.820 2.00 143.64 7 1005.48
18 107.340 2.00 214.68 8 1717.44
19 24.690 2.00 49.38 9 444.42

=
ω
i
: diện tích sườn thứ i, giá trị được lấy
từ đường cong diện tích đường sườn đã xây dựng ở trên.
Theo phương pháp I.A.Iacovlev, ta xây dựng
sườn giữa như sau:
Bán kính lượn hông :
1,525. (1 ). .
M
r C B T= −
= 2,3 (m)
Hình 3.3. Xây
dựng sườn theo phương pháp I.A.Iacovlev
Sau khi xây dựng được các sườn, ta có bảng trị số tuyến hình như sau:
Sườn 0 Sườn 1
ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki
5400 0 1.00 0.00 0 0.316 1 0.32
7200 1.249 2.00 2.50 1800 0.917 2 1.83
9000 3.122 1.00 3.12 3600 1.351 2 2.70
Σ =
5.62 5400 2.437 2 4.87

i
yi.ki ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki
0 3.351 1.00 3.35 0 5.351 1 5.35
1800 7.082 2.00 14.16 1800 8.924 2 17.85
3600 8.394 2.00 16.79 3600 9.856 2 19.71
5400 9.327 2.00 18.65 5400 10.409 2 20.82
7200 9.933 1.00 9.93 7200 10.671 1 10.67
Σ =
62.89
Σ =
74.40
w4 = 113.20 w5 = 133.92
Sườn 6 Sườn 7-14
ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki
0 7.524 1.00 7.52 0 8.449 1 8.45
1800 10.126 2.00 20.25 1800 10.7 2 21.40
3600 10.583 2.00 21.17 3600 10.7 2 21.40
5400 10.7 2.00 21.40 5400 10.7 2 21.40

i
(m) k
i
yi.ki ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki
0 2.496 1.00 2.50 0 6.14 1 6.14
1800 7.137 2.00 14.27 1800 4.685 2 9.37
3600 8.228 2.00 16.46 3600 5.539 2 11.08
5400 8.754 2.00 17.51 5400 6.217 2 12.43
7200 9.525 1.00 9.53 7200 6.78 1 6.78
Σ =
60.26
Σ =
45.80
w17 = 108.47 w18 = 82.44
Sườn 19 Sườn 20
ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki ĐN y
i
(m) k
i
yi.ki
0 0 1.00 0.00 0 - 1 -
1800 2.032 2.00 4.06 1800 - 2 -

18 82.44 2.00 164.89 8 1319.098
19 35.38 2.00 70.77 9 636.9192
20 0.00 1.00 0.00 10 0
∑ 4581.73 1098.59
* Nghiệm lại lượng chiếm nước :
Δ
2
=1,005.� Σ.k
i
.wi = 15953,2(tấn)
Δ
1
=15576 (tấn )
% Δ
m
= = 2,3%
Vậy lượng chiếm nước của tàu vừa thiết kế là thỏa mãn các thông số ban đầu
* Nghiệm lại hoành độ tâm nổi :
= 1,67(m)
22
i i
B
i i
ik
X L
k
ω
= ∆
ω
∑

B
e
= B.( C
Wpe
- 0,5) = 6,63 (m)
B
r
= B.( C
Wpr
- 0,5) = 8,56 (m)
x
f
= -
( )
WWW
CCC
L
−++ 15,375,1
100
2
= -2,70 (m)
Ta xây dựng:
Hình 3.4. Đường cong đường nước thiết kế
*Nghiệm lại đường nước thiết kế và tâm đường nước thiết kế
Diện tích đường nước thiết kế: S
TK
= C
W
.L.B = 0,86.139.21,4 = 2558,2 (m
2

13 10.700 4.00 42.80 3 128.40
14 10.700 2.00 21.40 4 85.60
15 10.700 4.00 42.80 5 214.00
16 10.595 2.00 21.19 6 127.14
17 9.525 4.00 38.10 7 266.70
18 6.780 2.00 13.56 8 108.48
19 3.762 4.00 15.05 9 135.43
20 0.000 1.00 0.00 10 0
∑ 535.47 22.59
S =2/3.ΔL.Σkiyi = 2481,01(m
2
)
= 3,02%
Hoành độ tâm diện tích đường nước:
= 0,29(m)
Như vậy các thông số mà tàu thiết kế là hợp lý và tuyến hình thỏa mãn các thông số đó
24
TK
TK
S S
S .100%
S
−
∆ =
i i
f
i i
ik y
X L
k y