-i-
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................................1
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ..................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN..............................................................................................3
1.2. TÌM HIỂU KHÁI QUÁT VỀ THUẬT TOÁN ..........................................4
1.2.1. Khái niệm thuật toán...............................................................................4
1.2.2. Những đặc trưng cơ bản của thuật toán...................................................6
1.2.3. Phân loại thuật toán ................................................................................6
1.3. KHÁI QUÁT VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU .........................................7
1.3.1. Các phương pháp thiết kế kết cấu thân tàu..............................................7
1.3.2. Những yêu cầu chủ yếu đối với thiết kế kết cấu thân tàu.........................9
1.3.3. Thực trạng công tác tính toán thiết kế kết cấu thân tàu ở Việt Nam.......10
1.4. MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIÊN
CỨU..................................................................................................................10
1.4.1. Mục tiêu ...............................................................................................10
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................11
1.4.3. Giới hạn nội dung.................................................................................11
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................12
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC THUẬT TOÁN...................................12
2.2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU THÂN TÀU........................................................14
2.2.1. Đặc điểm chung....................................................................................14
2.2.2. Đặc điểm, vai trò của các bộ phận kết cấu trong đảm bảo độ bền thân tàu
.......................................................................................................................14
2.2.3. Các hệ thống kết cấu thân tàu ...............................................................16
2.2.4. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống kết cấu...................................................17
2.2.5. Phân tích các hệ thống kết cấu..............................................................18
2.3. YÊU CẦU CỦA QUY PHAM VIỆT NAM VỚI VIỆC THIẾT KẾ KẾT
CẤU TÀU VỎ THÉP.......................................................................................20
2.3.1. Vật liệu thép dùng trong đóng tàu.........................................................20
2.3.2. Kích thước, quy cách bố trí kết cấu.......................................................24

-1-
Chương 1:
ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. TỔNG QUAN
Hình 1.1: Quy trình thiết kế tàu
Như chúng ta đã biết tàu thủy là công trình kỹ thuật phức tạp bao gồm ba hệ
thống chính là động cơ, vỏ tàu và chân vịt, trong đó phần vỏ tàu với kết cấu bên
trong có nhiệm vụ quan trọng đảm bảo độ cứng vững cho con tàu.Thiết kế kết cấu
thân tàu là một trong những bài toán quan trọng trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật của
quá trình thiết kế tàu thuỷ. Thiết kế kết cấu nhằm mục đích xác định kích thước,
hình dáng, mối liên kết giữa các kết cấu…để có thể tạo nên một hệ thống kết cấu
đảm bảo đủ bền và ổn định dưới tác động của các ngoại lực.
Hiện nay, có nhiều phương pháp thiết kế kết cấu tàu khác nhau như: Thiết kế
theo Quy phạm, thiết kế bằng tính toán lý thuyết v.v...Nhưng phổ biến nhất là thiết
kế kết cấu thân tàu theo các yêu cầu của Quy phạm. Phương pháp này cho phép
người thiết kế tính chọn toàn bộ kết cấu tàu đang xét mà không cần phải thực hiện
Nhiệm vụ thư thiết kế
Thiết kế thi công
Thiết kế công nghệ đóng
Thiết kế sơ bộ

trong tập hợp các số thực có thể là một bộ các bước giải như sau:
Bước 1: nếu a = 0
- b = c thì P(x) có nghiệm bất kì
- b # c thì P(x) vô nghiệm
Bước 2: nếu a # 0 thì P(x) có duy nhất một nghiệm x = (c-b)/a
Có nhiều quan điểm về thuật toán, nôm na thuật toán là một thủ tục tính toán
được định nghĩa kỹ, sử dụng một giá trị hoặc một tập hợp giá trị nào đó làm đầu vào
và cho ra một giá trị hoặc tập hợp giá trị nào đó làm kết xuất. Do đó, một thuật toán
là một trình tự các bước tính toán biến đổi đầu vào thành kết xuất.
Cũng có thể xem một thuật toán như một công cụ để giải quyết một bài toán
thật cụ thể. Phát biểu của bài toán sẽ chỉ định tổng quát mối quan hệ nhập/xuất cần
thiết. Thuật toán mô tả một thủ tục tính toán cụ thể để đạt được mối quan hệ
nhập/xuất đó.
Khái niệm thuật toán đầu tiên do nhà toán học Ả Rập Kharezmi nêu ra từ cuối
thế kỷ thứ 8 đầu thế kỷ thứ 9 khi đưa ra các quy tắc đầu tiên về tính số học.
Con người với các hoạt động của mình thường phải sử dụng những thuật toán
để giải quyết các công việc cụ thể. Bất kỳ một hình thức lao động chân tay nào cũng
gồm một số thao tác cụ thể theo một trật tự nhất định, ta gọi lao động chân tay là
hoạt động theo thuật toán.
Tóm lại có thể nói thuật toán hay còn gọi là thuật giải là một tập hợp hữu hạn
các chỉ thị hay các phương cách được định nghĩa rõ ràng cho việc hoàn tất một sự
việc từ một trạng thái ban đầu cho trước, khi các chỉ thị này được áp dụng triệt để
thì sẽ dẫn đến kết quả sau cùng đã dự đoán. Nói cách khác, thuật toán là một bộ các
quy tắc hay quy trình cụ thể nhằm giải quyết một vấn đề trong một số bước hữu
hạn, nhằm cung cấp một kết quả từ một tập hợp của các dữ kiện đưa vào.
Lưu ý: Khi một thuật toán đã hình thành thì ta không xét đến việc chứng minh
thuật toán đó mà chỉ chú trọng đến việc áp dụng các bước theo sự hướng dẫn sẽ có
kết quả đúng. Việc chứng minh tính đúng và tính đầy đủ của các thuật toán phải
đựơc tiến hành xong trước khi có thuật toán. Nói rõ hơn, thuật toán có thể chỉ là
-4-

 Thiết kế kết cấu thân tàu theo Quy phạm:
Quy phạm kết cấu thân tàu tập hợp được những kinh nghiệm trong thiết kế kết
cấu, trong chế tạo, sửa chữa và sử dụng. Ngày nay, kiến thức về cơ học kết cấu ngày
càng được mở rộng Quy phạm kết cấu thân tàu càng được hoàn chỉnh. Thiết kế kết
cấu theo Quy phạm là phương pháp thiết kế tương đối đơn giản và thực dụng
thường đảm bảo được sức bề thân tàu. Phương pháp này được áp dụng rộng rãi
trong thiết kế tàu dân dụng, tuy nhiên đối với tàu có kích thước và tính năng đặc
biệt vẫn phải xét riêng. Điều kiện cần thiết để có thể áp dụng phương pháp này là
kích thước chính của tàu, tỷ lệ kích thước, các đặc trưng kỹ thuật, loại tàu… nằm
trong phạm vi mà Quy phạm đóng tàu chấp nhận. Hình 1.2: Quy trình thiết kế kết cấu tàu theo Quy phạm.

Tàu mẫu
Yêu cầu kỹ
thuật của tàu
thiết kế

Tính toán thiết kế kết cấu tàu là quá trình cân nhắc, đối chiếu, so sánh nhằm
tìm phương án tốt nhất cho kết cấu, thỏa mãn yêu cầu bền, ổn định phù hợp với môi
trường làm việc và điều kiện làm việc.
Nhìn chung, đối với tàu dân dụng thông thường dựa vào Quy phạm để thiết kế
kết cấu thân tàu, khi cần thiết dùng phương pháp tính toán sức bền để nghiệm lại,
nhằm bổ sung những chỗ chưa hoàn hảo của Quy phạm. Quy phạm kết cấu thân tàu
tập hợp đựợc những kinh nghiệm trong thiết kế kết cấu, trong chế tạo, trong sửa
chữa và sử dụng. Thiết kế kết cấu thân tàu theo Quy phạm là phương pháp thiết kế
tương đối đơn giản, thực dụng, thường đảm bảo được sức bền. Phương pháp này
cho phép người thiết kế tính chọn toàn bộ kết cấu tàu đang xét mà không cần phải
-7-
thực hiện mô hình hoá kết cấu hoặc giải những bài toán cơ học kết cấu phức tạp.
1.3.2. Những yêu cầu chủ yếu đối với thiết kế kết cấu thân tàu
- Tính an toàn: Thiết kế kết cấu phải đảm bảo dưới tác dụng của ngoại lực, tàu có
một sức bền nhất định, tính ổn định và độ cứng cần thiết. Không vì sức bền không
đủ hoặc kết cấu mất ổn định mà gây lên sự phá hủy kết cấu hoặc biến dạng vượt quá
phạm vi cho phép.
- Tính năng sử dụng: Việc bố trí và lựa chọn kích thước kết cấu phải phù hợp với
yêu cầu kinh doanh. Ví như đối với khoang chở hàng đảm bảo kết cấu được bố trí
sao cho thuận tiện xếp dỡ hàng, buồng ở của hành khách và thuyền viên phải có lối
đi thuận tiện và độ cao thích đáng.
- Tính hoàn chỉnh: Tàu thủy là một công trình kiến trúc nổi trên mặt nước bố trí
phức tạp, trên tàu có nhiều loại máy móc, thiết bị, dụng cụ sinh hoạt và các hệ
thống…Các bộ phận liên kết mật thiết với bố trí kết cấu và việc lựa chọn kích thước
kết cấu.Thiết kế kết cấu phải phối hợp chặt chẽ với thiết kế tổng thể và thiết kế các
hệ thống tạo nên một cấu trúc hoàn chỉnh, đảm bảo sự hoạt động bình thường của
tất cả các bộ phận trên tàu.
- Tính công nghệ: Việc lựa chọn hình thức kết cấu, hình thức liên kết các bộ phận
kết cấu của thân tàu phải đảm bảo thi công dễ dàng, giảm nhẹ cường độ lao động và
nâng cao năng suất lao động. Mặt khác, khi lựa chọn vật liệu phải chú ý đến vật tư

1.4. MỤC TIÊU, PHƯƠNG PHÁP VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.4.1. Mục tiêu
Như đã trình bày, mục tiêu của đề tài nhằm phân tích và lựa chọn được thuật
toán thiết kế kết cấu tàu vỏ thép, cũng như tìm hiểu cách thức xây dựng của Quy
phạm Việt Nam. Trên cơ sở đó, có thể đánh giá hoặc hiệu chỉnh được các yêu cầu
của Quy phạm nước ta hiện nay. Xa hơn, có thể áp dụng thuật toán để lập trình
-9-
chương trình tính toán thiết kế kết cấu tàu theo Quy phạm trên máy tính.
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện nội dung đề tài, tôi sẽ tiến hành phân tích cơ sở lý thuyết của các
thuật toán và nghiên cứu thực tế khi xây dựng các công thức tính kết cấu tàu vỏ
thép, yêu cầu của Quy phạm Việt Nam và từ đó chọn lựa được thuật toán tính kết
cấu thỏa mãn yêu cầu Quy phạm.
1.4.3. Giới hạn nội dung
Nội dung Quy phạm rất rộng, tính toán rất nhiều kết cấu tàu khác nhau. Vì vậy
trong đề tài này, chúng ta chỉ áp dụng lựa chọn thuật toán thiết kế một số kết cấu cơ
bản: Khoảng cách sườn, sườn thường, sống chính, đà ngang đáy đặc, tôn vỏ, xà
ngang boong, vách hầm hàng…
Quy phạm đựợc áp dụng trong đề tài là “Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển
vỏ thép Việt Nam 2003 – TCVN 6259”
Tìm hiểu cách thức thiết kế kết cấu thân tàu thông dụng theo Quy phạm Việt
Nam là một vấn đề rất hay, giúp sinh viên tiếp cận với tài liệu kỹ thuật phổ biến và
rất quan trọng trong ngành đóng tàu, đó là các Quy phạm.
Với đề tài: “Phân tích và lựa chọn thuật toán thiết kế kết cấu tàu vỏ thép
theo yêu cầu của Quy phạm Việt Nam”.
Đề tài được thực hiện theo những nội dung sau:
1. Đặt vấn đề
2. Cơ sở lý thuyết
3. Phân tích và lựa chọn thuật toán thiết kế kết cấu tàu vỏ thép theo
yêu cầu của Quy phạm Việt Nam.

ta tìm ra một đánh giá về thời gian và không gian cần thiết để thực hiện thuật toán.
Không gian ở đây được hiểu là các yêu cầu về bộ nhớ, thiết bị lưu trữ, ... của máy
-11-
tính để thuật toán có thể làm việc. Việc xem xét về không gian của thuật toán phụ
thuộc phần lớn vào cách tổ chức dữ liệu của thuật toán.
Phân tích thuật toán là một công việc rất khó khăn, đòi hỏi phải có những hiểu
biết sâu sắc về thuật toán và nhiều kiến thức toán học khác. Ðây là công việc mà
không phải bất cứ người nào cũng làm được. Quá trình phân tích thuật toán luôn là
một thách thức thậm trí với một thuật toán đơn giản. Các công cụ toán học cần thiết
có thể gồm cả toán học tổ hợp trừu tượng lý thuyết xác suất căn bản, kỹ năng về đại
số và khả năng định danh các số hạng quan trọng nhất trong một công thức. Do
cách ứng xử của một thuật toán có thể khác nhau đối với từng đầu vào khả dĩ, nên ta
cần có một biện pháp tóm lược cách ứng xử thành các công thức đơn giản và dễ
hiểu. Ngoài ra, ta cũng cần quan tâm tới thời gian thực hiện của thuật toán, thời gian
thực hiện của một thuật toán trên một đầu vào cụ thể chính là số lượng các phép
toán nguyên tố hoặc các bước được thi hành.
Trình tự thuật toán để giải một bài toán có thể thực hiện theo các bước sau:
- Đặt bài toán và xây dựng mô hình toán của bài toán thực tế: Giai đoạn này bao
gồm việc biểu diễn bài toán thực tế bằng các biểu thức toán học, xác định các ràng
buộc, các điều kiện ban đầu, giới hạn của nghiệm.
- Chọn phương pháp số thích hợp: Để giải các mô hình toán xây dựng ở bước trên
cần chọn một trong các phương pháp số theo tiêu chuẩn sau đây: Độ chính xác cao,
tốc độ tính nhanh, quá trình tính đơn giản …
- Diễn tả thuật toán bằng lưu đồ: Lưu đồ thể hiện rõ ràng các bước tính quan trọng
và điều kiện để thu được kết quả cuối cùng. Để mô tả quá trình tính toán một cách
hệ thống và rõ ràng người ta thường thể hiện thuật toán bằng lưu đồ, đó là sự biểu
diễn bằng đồ thị toàn bộ toàn bộ quá trình tính toán. Việc vẽ lưu đồ không những
giúp cho quá trình thảo chương trình dễ dàng mà còn giúp ta phát hiện sai sót trong
chương trình. Những bài toán phức tạp nhất thiết phải lập lưu đồ tính toán, xây
dựng lưu đồ chính xác đảm bảo 90 % kết quả tính toán.

3. Lầu giữa 9. Tôn mạn 15. Sống lái
4. Buồng lái 10. Đáy tàu 16. Boong
5. Lầu lái 11. Miệng hầm 17. Đường hàn dọc
6. Vòm lái 12. Thành hầm sau 18. Đường hàn ngang
2.2.2. Đặc điểm, vai trò của các bộ phận kết cấu trong đảm bảo độ bền thân tàu
- Các kết cấu thân tàu được lựa chọn và bố trí trên cơ sở đảm bảo độ bền thân tàu
khi uốn chung và độ bền cục bộ dưới tác dụng của tải trọng riêng.
- Theo quan điểm này, thân tàu xem như dầm tổng hợp thành mỏng, chịu tác dụng
-13-
hai lực ngược chiều là trọng lượng thân tàu và lực đẩy của nước, kết quả thân tàu bị
cong lên hoặc võng xuống, xuất hiện ứng suất, biến dạng làm phá hủy kết cấu tàu.
- Để đảm bảo độ bền chung và độ bền cục bộ nói trên, kết cấu thân tàu được chia
thành hai hệ thống chính.
2.2.2.1. Hệ thống các kết cấu dọc
Hệ thống các kết cấu dọc để đảm bảo độ bền chung gồm các kết cấu chạy dọc
tàu từ mũi đến đuôi như sống chính, đà dọc đáy, xà dọc mạn, xà dọc boong…
Về mặt độ bền, các kết cấu dọc có vai trò:
- Sống chính, xà dọc đáy, xà dọc boong chịu ứng suất kéo hoặc ứng suất nén lúc tàu
bị uốn chung và bị uốn cục bộ của khung giàn đáy, khung giàn boong.
- Tôn mạn và vách dọc đóng vai trò thành đứng dầm chịu lực, chịu toàn bộ lực cắt
khi tàu uốn. Tôn mạn còn chịu tác dụng cục bộ của áp lực hàng hóa từ bên trong và
áp lực nước ngoài mạn tàu.
- Tấm đáy và tấm boong chịu ứng suất kéo, nén lớn nhất lúc tàu bị uốn chung do
nằm cách xa trục trung hòa nhất, chịu tải trọng cục bộ do áp lực nước hoặc hàng hóa
tác dụng vuông góc tấm.
- Sống dọc mạn chủ yếu chỉ chịu tác dụng của uốn cục bộ.
2.2.2.2. Hệ thống các kết cấu ngang
Hệ thống các kết cấu ngang nhằm đảm bảo độ bền ngang cho kết cấu thân tàu,
bao gồm:
- Sườn ngang: Các khung dầm đặt trong mặt phẳng ngang và bố trí dọc theo mạn

- Hệ thống kết cấu ngang: Các kết cấu bố trí theo chiều dài tàu dày hơn theo chiều
ngang, chịu sức bền ngang tốt, dùng trên tàu cỡ vừa và nhỏ, bộ phận mũi, lái …
- Hệ thống kết cấu dọc: Các kết cấu bố trí theo chiều dài tàu thưa hơn theo chiều
-15-
ngang, chịu sức bền dọc tốt, dùng trên tàu cỡ lớn, tàu có tỷ số L/B lớn.
- Hệ thống kết cấu hỗn hợp: Kết hợp cả hai hệ thống kết cấu ngang và dọc, tận dụng
ưu điểm của hai hệ thống kết cấu, dùng cho tàu dầu, tàu chở hàng cỡ trung và lớn.
- Hệ thống kết cấu liên hợp:

Khoảng cách kết cấu bố trí theo chiều dài và chiều
ngang bằng nhau, giải quyết vấn đề gia cường cục bộ vùng chịu tải cục bộ, tải trọng
va đập.
2.2.4. Nguyên tắc lựa chọn hệ thống kết cấu
- Lựa chọn hệ thống kết cấu tàu phù hợp rất quan trọng vì hình thức kết cấu thân tàu
ảnh hưởng lớn đến hiệu quả kinh tế kỹ thuật của con tàu sau này.
-Trước khi thiết kế, cần phân tích lựa chọn hệ thống kết cấu phù hợp trên cơ sở đảm
bảo yêu cầu về an toàn, thuận lợi trong sử dụng, thi công và trọng lượng nhỏ nhất.
- Các hệ thống kết cấu có những ưu, nhược điểm riêng cụ thể như sau :
2.2.4.1. Độ bền kết cấu thân tàu
- Trong hệ thống dọc, số lượng các kết cấu dọc liên tục nhiều nên làm tăng giá trị
mômen quán tính và mômen chống uốn tại mặt cắt ngang dầm tương đương thân
tàu. Do đó làm tăng khả năng chống uốn dọc tàu có lợi cho việc đảm bảo độ bền
dọc tàu.
- Trong hệ thống ngang, số lượng các kết cấu dọc ít nên khả năng chống uốn dọc
kém hơn hệ thống dọc nhưng vì số lượng kết cấu bố trí theo chiều ngang nhiều nên
làm tăng độ bền ngang và có lợi cho khả năng chống ép ngang mạn tàu.
2.2.4.2. Tính ổn định của tấm
Trong hệ thống dọc, tính ổn định tấm tốt hơn và độ dầy tấm nhỏ hơn so với hệ
thống ngang vì giá trị ứng suất Ơle xuất hiện trong các tấm của hệ thống dọc lớn
hơn nhiều lần (khoảng 4 lần).

các tấm boong hoặc tấm đáy không lớn, do đó ổn định tấm (phụ thuộc giá trị ứng
suất) và cách bố trí tấm thường không gây ra sự lo lắng quá mức.
2.2.5.2. Hệ thống kết cấu dọc
- Do nhà đóng tàu người Anh Scott Russel đề nghị và áp dụng cho tàu Great Eastern
từ năm 1852, mãi đến năm 1910 Đăng kiểm Lloyd (Anh) vẫn còn ghi chữ Exp.
- Áp dụng đầu tiên trên tàu quân sự, sau đó chuyển sang tàu dân sự, kể từ khi xuất
hiện các loại tàu đi biển có chiều dài lớn.
 Ưu điểm
- Khả năng chống uốn dọc lớn nên giảm được chiều dày tôn bao, giảm trọng lượng
tàu, thuận tiện khi áp dụng công nghệ hàn tự động trên một phạm vi rộng.
- Cho phép làm giảm đến 15% vật liệu vỏ trong khi vẫn đảm bảo độ bền dọc tàu vì
các kết cấu chính của hệ thống dọc đều tham gia chống uốn dọc nên mặc dù việc áp
dụng hệ thống dọc sẽ tốn lượng vật tư đáng kể để làm kết cấu gia cường nhưng cuối
cùng thì lượng vật tư đưa vào thân tàu có chiều dài đủ lớn vẫn ít hơn.
- Tính ổn định của tấm tốt hơn và độ dầy tấm nhỏ hơn vì giá trị ứng suất Ơle xuất
hiện trong các tấm hệ thống dọc lớn hơn nhiều.
 Nhược điểm
- Lắp ráp các phân đoạn rất phức tạp và khó bố trí hoặc kéo dài các khoang.
- Các nhược điểm trên đối với tàu cỡ lớn là không đáng kể nên hệ thống kết cấu dọc
thường được sử dụng trên các tàu cỡ lớn hoặc các tàu có tỷ số L/B lớn.
2.2.5.3. Hệ thống kết cấu hỗn hợp
- Hệ thống kết cấu hổn hợp do nhà khoa học Liên Xô cũ viện sỹ Shymanski đề nghị.
- Vai trò các khung giàn tàu trong việc đảm bảo độ bền kết cấu thân tàu khác nhau,
do đó nên sử dụng hệ thống kết cấu hỗn hợp, tức là tùy vai trò của các khung giàn
-18-
khi tham gia đảm bảo độ bền chung hay riêng mà bố trí hệ thống dọc hay ngang.
- Hệ thống này đảm bảo kết cấu thân tàu chịu ứng suất hợp lý hơn nên sẽ tiết kiệm
vật liệu đáng kể so với các hệ thống khác, do đó thường áp dụng cho tàu dầu, tàu
hàng cỡ trung và cỡ lớn.
2.3. YÊU CẦU CỦA QUY PHAM VIỆT NAM VỚI VIỆC THIẾT KẾ KẾT

- Có khả năng gia công nguội mà không bị giảm nhiều đi cơ lý tính của nó sau khi
đã biến dạng dẻo và không cần phải gia công nhiệt trở lại.
- Khả năng chống gỉ trong môi trường nước bẩn cũng như hàng hóa vận chuyển.
- Có sức bền tốt trong môi trường gỉ, đặc biệt mỏi ở chu kỳ thấp của các mối hàn.
- Giá cả tương đối hợp lý.
Trong công nghiệp đóng tàu, để đảm bảo những yêu cầu ở trên, người ta cần
quan tâm đến các vấn đề sau:
- Phương pháp chế tạo ra thép.
- Sức bền (cơ, lý tính của các loại thép).
- Thành phần hóa học trong thép.
Để giải quyết các vấn đề ở trên ta thực hiện theo những nội dung chính sau:
- Dung sai âm cho phép đối với thép tấm theo yêu cầu của các cơ quan Đăng kiểm,
nếu vượt quá giới hạn này thép sẽ bị loại ra.
- Trong đóng tàu hầu như chỉ dùng thép được khử oxy mà tiêu chuẩn của Nga dùng
kí hiệu CT3c. Thép cácbon là loại thép thường với thành phần nguyên tố cacbon
không vượt quá 0,23%.
- Phương pháp chế tạo ra thép cũng như phương pháp cán thành thép tấm hoặc thép
hình phải được cơ quan Đăng kiểm chấp nhận và cấp giấy chứng chỉ. Trong đóng
tàu khối lượng thép chế tạo bằng thép cán chiếm khoảng trên 90%, còn lại là thép
rèn và thép đúc.
- Tính năng chống nứt khi hàn.
Xác định tính năng chống nứt khi hàn rất phức tạp mà cũng không phù hợp
-20-
với thực tế sản xuất cũng như khai thác, do đó người ta chỉ nghiên cứu đề ra các chỉ
tiêu để xác định đánh giá tính chất dễ nứt của từng loại thép như sau:
 Hệ số Ceq: Hệ số cacbon tương đương cho thép thường
Ceq = C + Mn/6 (%) (2.1)
C: Cacbon %, Mn: Mangan %
Thép thường hàn tốt thì Ceq < 0,40 %
 Đối với thép có độ bền cao

 Giới hạn chảy của thép cacbon thường dùng trong đóng tàu hiện nay:

ch
= 240 Mpa (2400 kg/cm
3
)
b. Thép hợp kim
Thép hợp kim là thép có thành phần hóa học: %C

2,14%, % Mn

0,08%,
%Si 0,40%, P  0,050%, S  0,050%. Thép hợp kim ngày càng được sử dụng
rộng rãi trong các mục đích quan trọng.
 Phân loại theo tổng lượng thành phần các nguyên tố hợp kim:
- Thép hợp kim thấp: Có tổng lượng các thành phần  2,5% (gọi là thép peclit).
- Thép hợp kim trung bình: Có tổng lượng thành phần từ 2,5% đến 10% (thường là
từ họ peclit đến mactenxit).
- Thép hợp kim cao: Có tổng lượng thành phần 10% (họ mactenxit đến austenit).
 Ưu điểm
- Chống ăn mòn, tính chất từ, giãn nở nhiệt, chịu nhiệt tốt.
- Độ bền cao hơn hẳn thép cacbon nhất là khi tiết diện lớn hơn 20(mm).
- Có thể tôi dầu nên ít biến dạng và nứt, nên rất ưu việt cho chi tiết phức tạp.
 Nhược điểm
- Nguyên tố hợp kim dễ bị thiên tích.
- Thành phần hóa học của các nguyên tố lớn, công nghệ chế tạo phức tạp nên giá
thành cao.
 Giới hạn chảy của thép hợp kim dùng làm vỏ tàu hiện đại
- Thép hợp kim thấp: 
ch

- Nếu không có quy định nào khác, thì mô đun chống uốn theo yêu cầu của Quy
phạm là của tiết diện cơ cấu thân tàu bao gồm cả mép kèm. Mép kèm được lấy rộng
bằng 0,1l về mỗi bên của cơ cấu nhưng không được lớn hơn một nửa khoảng cách
các cơ cấu, l là chiều dài nhịp của cơ cấu lấy theo các quy định có liên quan.
- Việc giảm kích thước của cơ cấu thân tàu từ giữa tàu về mũi và đuôi phải cố gắng
thực hiện dần dần.
- Nếu dùng thép dẹt, thép góc hoặc tấm bẻ mép để làm các xà, sườn, nẹp có mô đun
-23-
chống uốn theo quy định thì chúng phải có chiều cao và chiều dày phù hợp với mô
đun chống uốn theo yêu cầu của Quy phạm.
- Đối với các cơ cấu như sống, đà ngang có diện tích tiết diện bản mép được xác
định, chiều rộng bản mép phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau:
100A/t + 1.5t ( mm ) (2.4)
Trong đó:
A: Diện tích tiết diện bản mép theo yêu cầu (cm
2
).
t: Chiều dày bản thành (mm).
2.3.2.2. Liên kết mút của các nẹp, sống và sườn
- Nếu mút của các sống được liên kết với vách, đáy trên... thì các mối liên kết mút
ấy của các sống phải được cân bằng bởi các cơ cấu đỡ hữu hiệu ở mặt bên kia của
vách, đáy trên...
- Nếu không có quy định nào khác, thì chiều dài cạnh đứng của mã liên kết với sườn
hoặc nẹp của vách hoặc két sâu...phải không nhỏ hơn 1/8 của l theo các quy định có
liên quan.
2.3.2.3. Mã
- Kích thước của mã phải được xác định tùy thuộc chiều dài cạnh liên kết.
- Chiều dày của mã phải được tăng thích đáng nếu chiều cao tiết diện hiệu dụng của
mã nhỏ hơn 2/3 chiều cao tiết diện của mã theo yêu cầu.
- Nếu mã có lỗ khoét giảm trọng lượng thì khoảng cách từ mép lỗ khoét đến cạnh tự