MỤC LỤC

PHẦN I: TUYẾN ĐƢỜNG – TÀU MẪU .................................................................... 9
1.1. Tuyến đƣờng ........................................................................................................... 9
1.1.2.Cảng đi ( Cảng Hải Phòng) ....................................................................................9
1.1.2.1.Điều kiện tự nhiên ...............................................................................................9
1.1.2.2. Cầu tàu và kho bãi ............................................................................................10
1.1.2. Cảng KoBe ..........................................................................................................16
1.1.3.Đặc điểm tuyến đƣờng đi .....................................................................................17
1.2. Bảng thống kê tàu mẫu ........................................................................................ 17
1.2.1.Mục đích ...............................................................................................................17
1.2.2 Bảng thống kê tàu mẫu .........................................................................................18
PHẦN II: ...................................................................................................................... 22
XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU ................................................. 22
2.1.Xác định sơ bộ các kích thƣớc. ............................................................................. 22
2.1.1. Xác định sơ bộ lƣợng chiếm nƣớc: .....................................................................22
2.1.2. Xác định kích thƣớc sơ bộ của tàu: .....................................................................22
 Xác định chiều dài tàu: ..........................................................................................22
 Các hệ số béo .........................................................................................................23
 Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn .................................................................24
2.2 Nghiệm lại các kích thƣớc sơ bộ ........................................................................... 25
2.2.1 Nghiệm lại lượng chiếm nước của tàu lần 1 (theo phương trình sức nổi) ......25
2.2.2 Tỉ số kích thƣớc ....................................................................................................25
2.2.2.1. Tỷ số L/B ..........................................................................................................25
2.2.1.2. Tỷ số D/d ..........................................................................................................25
2.2.2.3. Tỷ số B/d ..........................................................................................................25
2.2. 3. Nghiệm lại khối lƣợng tàu theo các kích thƣớc chủ yếu ....................................26
2.2.3.1 Khối lƣợng tàu không 0 ...................................................................................26
2.2.3.2. Trọng tải tàu DW .............................................................................................28
2.3. Kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành .............................................................30
2.3.1. Dung tích .............................................................................................................30

5.3.1.Trên boong chính:.................................................................................................75
5.3.2.Trên boong thƣợng tầng mũi: ...............................................................................76
5.3.3. Trên boong thƣợng tầng lái: ................................................................................76
5.3.4.Trên lầu lái: ...........................................................................................................77
5.3.5.Trên nóc lầu lái: ....................................................................................................77
5.3.6.Hệ thống hành lang:..............................................................................................77
5.4.Trang thiết bị buồng, phòng: ................................................................................ 78
5.5.Hệ thống cửa: ......................................................................................................... 79
5.6.Hệ thống cầu thang và lan can: ............................................................................ 79
5.7.Tính chọn trang thiết bị: ....................................................................................... 79
5.7.1. Tính chọn thiết bị lái: ..........................................................................................80
5.7.2.Tính chọn thiết bị cứu sinh: ..................................................................................81
5.7.2.1.Xuồng cứu sinh:.................................................................................................81
5.7.2.1.Phao cứu sinh: ...................................................................................................81
5.7.3.Chọn trang thiết bị đèn tín hiệu: ...........................................................................82
5.7.4. Tính chọn thiết bị neo: .........................................................................................82
4


5.7.5.Chọn thiết bị chằng buộc: ..................................................................................85
5.7.5.1.Dây chằng buộc: ................................................................................................85
5.7.5.2.Bệ dẫn dây: ........................................................................................................86
5.7.5.3.Cột bích buộc dây: .............................................................................................86
5.7.5.4.Cửa luồn dây mạn: .............................................................................................86
5.7.5.5.Tời thu neo: .......................................................................................................86
5.7.6.Trang thiết bị vô tuyến điện: ................................................................................86
5.7.7. Trang thiết bị hàng hải. ........................................................................................87
5.7.8. Trang thiết bị phòng nạn......................................................................................88
5.8 Tính chọn thiết bị làm hàng ( Cần cẩu thủy lực) ................................................ 90
5.9 Sơ đồ tính toán mạn khô tối thiểu ....................................................................... 90

6.2.8.3. Tính toán đƣờng đặc tính ngoài của động cơ .................................................112
5


PHẦN VII: KẾT CẤU CƠ BẢN ..............................................................................114
7.1.Giới thiệu chung. ................................................................................................. 114
7.2.Nội dung................................................................................................................ 114
7.2.1.Nội dung tính toán và quy phạm áp dụng. .........................................................114
7.2.2.Vật liệu. ..............................................................................................................114
7.2.3 Phân khoang, hệ thống kết cấu. ..........................................................................114
7.2.3.1 Khoảng sƣờn. ...................................................................................................114
7.3 Kết cấu vùng khoang hàng ................................................................................. 116
7.3.1 Kết cấu dàn vách ................................................................................................116
7.3.1.1 Bố trí kết cấu ...................................................................................................116
7.3.1.2 Tôn vách ..........................................................................................................117
7.3.1.3 Nẹp vách ..........................................................................................................117
7.3.1.4 Sống đứng vách ...............................................................................................118
7.3.1.5 Liên kết ............................................................................................................120
7.3.2 Kết cấu dàn đáy ..................................................................................................120
7.3.2.1 Bố trí kết cấu ...................................................................................................120
7.3.2.2 Tôn đáy ngoài ..................................................................................................121
7.3.2.3 Tôn đáy trong ..................................................................................................122
7.2.3.4 Dầm dọc đáy ngoài ..........................................................................................123
7.2.3.5 Dầm dọc đáy trong ..........................................................................................123
7.2.3.6 Sống chính, sống phụ ......................................................................................125
7.2.3.7 Đà ngang đặc ...................................................................................................128
7.2.3.8 Liên kết ............................................................................................................128
7.3.3 Kết cấu dàn mạn .................................................................................................129
7.3.3.1 Bố trí kết cấu ...................................................................................................129
7.3.3.2 Tôn mạn ...........................................................................................................129

7.4.4.2 Tôn boong ........................................................................................................172
7.4.4.3 Xà ngang boong ...............................................................................................173
7.4.4.4. Sống dọc boong ..............................................................................................173
7.4.4.5 Liên kết ............................................................................................................174
7.4.4.5.1 Đối với sàn boong mũi .................................................................................175
7.5 Bảng chọn quy cách hàn: .................................................................................... 178
PHẦN VIII: ................................................................................................................ 181
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ......................................... 181
8.1. Giới thiệu chung ................................................................................................. 181
8.1.1. Loại tàu – công dụng – cấp tính toán. ...............................................................181
8.1.2. Các thông số cơ bản của tàu. .............................................................................181
8.1.3.Các ký hiệu sử dụng trong bảng. ........................................................................181
8.2 Tính toán thông số khoang két theo phần trăm .....................................................183
8.3. Kiểm tra ổn định. ................................................................................................ 187
8.4.Các trạng thái tải trọng. ...................................................................................... 188
8.4.1.Thông số tàu không ............................................................................................188
8.4.2 Tính toán cân bằng tàu .......................................................................................188
8.4.2.1 Khối lƣợng, khối tâm tàu ở các trạng thái .......................................................188
8.4.3 Tính toán ảnh hƣởng của mặt thoáng hàng lỏng tới cân bằng và ổn định tàu ...190
8.4.4 Cân bằng tàu ở các trạng thái tải trọng ...............................................................199
8.5 Kiểm tra ổn định .................................................................................................. 200
8.5.1 Xây dựng đƣờng cong ổn định tĩnh ....................................................................200
8.5.1.1 Xây dựng đƣờng cong Pantokarelan ...............................................................200
8.5.1.2 Tính toán và xây dựng đƣờng cong tay đòn ổn định tĩnh................................202
8.5.2 Các tiêu chuẩn thời tiết .......................................................................................203
8.5.2.1 Xác định góc vào nƣớc ....................................................................................203
8.5.2.2 Diện tích và trọng tâm mặt hứng gió ...............................................................203
8.5.2.3 Biên độ lắc ngang ............................................................................................204
8.5.2.4 Kiểm tra ổn định theo yêu cầu của Quy phạm ................................................205
7

chân sông Hồng. Sông Hồng mang nhiều phù sa nên tình trạng luồng lạch vào Cảng
không ổn định.
Từ nhiều năm nay luồng vào Cảng Hải Phòng thƣờng xuyên phải nạo vét nhƣng chỉ sâu
đến - 5,0 m đoạn cửa Cấm và – 5,5 m đoạn Nam Triệu. Tuy nhiên những năm gần đây
luồng vào Cảng bị cạn nhiều , sông Cấm chỉ còn -3,9 tới -4,0 m nên tàu vào ra rất hạn chế
9


về trọng tải. Cảng chỉ có 1 chỗ quay tàu ở ngang cầu N08 ( có độ sâu -5,5 tới -6,0 m, rộng
khoảng 200 m).
Cảng Vật Cách nằm ở hữu ngạn sông cửa Cấm, cách Hải Phòng về phía thƣợng lƣu
khoảng 12 km, chế độ thủy văn tƣơng tự nhƣ cảng chính.
1.1.2.2. Cầu tàu và kho bãi
a)

Khái quát chung:



Cảng chính gồm :

-

Cảng chính có 11 bến đƣợc xây dựng từ năm 1967 và kết thúc vào năm 1981, dạng

tƣờng cọc ván thép một neo cới tổng chiều dài 1787 m. Trên mặt bến có cần trục cổng có
sức nâng 5 -0 16 tấn. Các bến đảm bảo cho tàu 10.000 tấn cập cầu.
Từ cầu 1 đến cầu 5 thƣờng xếp dỡ kim khí, bách hóa, thiết bị. Bến 6 – 7 xế dỡ hang nặng,
bến 8, 9 xếp dỡ hang tổng hợp . Bến 11 xếp dỡ hàng lạnh.
Toàn bộ kho của Cảng có tổng diện tích là 46.800 m2 có đƣờng sắt trƣớc bến, sau kho

Chiều rộng ,m

Chiều sâu ,m

Lạch Huyện

17,5

100

-7,8

Hà Nam

6,3

70

-5,7

Bạch Đằng

9,2

70

-6,1

Sông Cấm



Xí nghiệp xếp dỡ Hoàng
Diệu

1717m

-8,4m

11 cầu

Bách hóa, rời, bao,
Container

Xí nghiệp xếp dỡ Chùa
Vẽ

848m

-8,5m

5 cầu

Bách hóa, Container

Xí nghiệp xếp dỡ Tân
Cảng

1002m

-8,7m

Bách hóa, Container

d)

Kho bãi

Hệ thống kho bãi Cảng Hải Phòng xây dựng theo tiêu chuẩn chất lƣợng cao, đƣợc
chia theo từng khu vực chuyên dùng phù hợp với điều kiện bảo quản, xếp dỡ, vận chuyển
từng loại hàng hoá

12


Loại kho/bãi

Số lƣợng

Diện tích
(m2)

Ghi chú

Kho CFS

2

6498

Phục vụ khai thác hàng lẻ
Container

Nhóm
hàng

Loại tàu có GRT > 5000
và < 13000 T
Hàng nhập

Hàng
nhập

Hàng
xuất

Hàng xuất

Loại tàu có

GRT > 13000T

Hàng nhập

Hàng xuất

Trong
cầu

Vùng
nƣớc

Trong


-

-

Hàng bao, 1200- 12002
bịch
2000 2000

15003000

15004000

15003000

20004000

20005000

25006000

18005000

2500
6000

4000

-



1000

1200

-

1200

-

-

-

-

5

Hàng
bách hóa

1000

8001000

10001200

10001200



-

-

13


Container
Tàu
7

< 500
TEU

500 Container/ngày - tàu
800 Container/ngày - tàu

Tàu >
500 TEU
f)

Thiết bị và công nghệ

Phƣơng tiện

Sức
nâng/công
suất



10-85 tấn

2

Cần trục
bánh lốp

25-70 tấn

10

6

3

1

Xe nâng
hàng

3-45 tấn

62

36

22

4


35,6 tấn

12

12

Sà lan

750 đến 1100
tấn

6

Xe ôtô vận
tải

8,5 đến 13,5
tấn

23

23

Xe đầu kéo

40 feet

58



400

Container
40’

40 feet

4

12

4

Năng lực tiếp nhận

Xí nghiệp xếp dỡ Hoàng Diệu:


Tổng số 11 cầu với tổng chiều dài 1.717m



Khu vực xếp dỡ hàng container: Cầu 1,2,3



Khu vực hàng bách hóa tổng hợp: từ cầu 4 đến cầu 11






Số lƣợng điểm neo: 3 điểm.



Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận đƣợc: 40.000 DWT
Khu chuyển tải Hạ Long - Hòn Gai:



Số lƣợng điểm neo: 7 điểm.
15




Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận đƣợc: 30.000 DWT
Khu chuyển tải Bến Gót:



Số lƣợng điểm neo: 2 điểm.



Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận đƣợc: 15.000 DWT

1.1.2. Cảng KoBe

= 1819
(hải lý)
Chiều chìm lớn nhất:
Tmax = 12
(m)
Vận tốc tàu thiết kế là:
v
= 11
(knots)
s
1819
Thời gian hành trình là:
= 6,89(ngày)
t

24v 24.11
Trong thời gian hành trình còn phải có thời gian dự trữ để sử dụng vào các công việc
khác nhƣ: nghỉ, sữa chữa, bảo dƣỡng, … thời gian dự trữ khoảng 15%. Do đó, ta chọn
thời gian hành trình là: t = 8 (ngày).

Hình 1: Sơ đồ hành trình
1.2. Bảng thống kê tàu mẫu
1.2.1.Mục đích
Tàu mẫu là tàu đã đƣợc đóng và đƣa vào khai thác mà có những tính năng tốt, cùng
loại tàu và công dụng với tàu thiết kế. Có trọng tải hoặc sức chở hàng, tốc độ hoặc công
suất máy và vùng khai thác tƣơng đƣơng với tàu thiết kế.
Bảng thống kê tàu mẫu là vô cùng quan trọng đối với ngƣời thiết kế trƣớc khi bƣớc
vào công việc thiết kế một loại tàu nào đó. Tàu mẫu là tàu có những thông số và tính năng
quan trọng gần giống nhƣ tàu ta chuẩn bị thiết kế ví dụ nhƣ số trọng tải, số hành khách,
tốc độ vị trí và phạm vi khai thác, loại máy chính v.v… Tuỳ thuộc vào từng loại tàu, mức


Số IMO

9610822

7804601

2

Năm đóng

2010

2002

2003

3

Vận tốc

knots

11

14

12,5

4


20

24

7

D

m

10,8

10,7

10

8

T

m

8,16

8,27

6,5

9


12

L/B

5,57

5,8

5,14

13

B/T

2,28

2,42

3,69

14

D/T

1,32

1,29

1,54


17

D 

DW
m

CCRS

1170

18


+ Nguồn gốc tàu :
Tàu mẫu 1 :

Tàu mẫu 2 :

19


Tàu mẫu 3:

20


PHẦN II:
XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU

D3
D2
D
D1

DW1 DW

DW2

DW3 DW (mh)

Hình 1.1. 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 đƣợc xác định qua chiều dài tƣơng đối của tàu qua công thức
sau:

L  l.3  msb / 

(2.2)

- Trong đó: l – chiều dài tƣơng đối của tàu, là hàm của tốc độ tuyệt đối của tàu. Có
thể xác định l có thể đƣợc xác định theo các công thức sau:
Theo L. M. Nogid chiều dài tƣơng đối l đƣợc xác định theo công thức:

l  Cn v1S/ 3

(2.3)


11

14

12,5

l

4,36

4,73

5,16

Cn

1,96

1,96

2,22

Ne

3309

4560

2x2000


 0,176
Suy ra: Fr 
gL
9,81.105
Đối với tàu hàng bách hóa (Công thức 9.64 tr 125 Lí thuyết thiết kế tàu)
Khi Fr =0,14÷0,26
Hệ số béo thể tích
CB = 1,09-1,68 Fr ±0,12
Suy ra: CB = 1,09-1,68.0,176 ± 0,12 = (0,67 ÷ 0,914)
Chọn CB=0,74

(2.6)

23


-Hệ số béo đƣờng nƣớc thiết kế:

CWL  0,98.CB1/2  0,06 = 0,98.0,741/2 = 0,784÷0,91

(2.7)

Chọn CWL= 0,86
- Hệ số béo sƣờn giữa:
CM  0,926  0, 085CB  0, 004 = 0.986
- Hệ số béo dọc tàu CP
CP 

CB

Suy ra:

(2.9)

Chọn tỷ số B/d , D/d theo tàu mẫu hoặc theo số liêu thống kê sau:
Theo thống kê cho tàu hàng khô: bT =B/d = 2,2 ÷ 3,7
hT=D/d = 1,3  1,6
Chọn tỷ số bT ,hT từ tàu mẫu. Sau đó kết hợp với phƣơng trình (2.9 sẽ xác định đƣợc sơ
bộ kích thƣớc chiều rộng, chiều chìm và chiều cao mạn cho tàu thiết kế)
Chọn theo số liệu tàu mẫu chọn:
Suy ra: d = (8,85÷6,82) (m)
Chọn d= 8,6 m
Suy ra : B = 20 (m ) và D = 11,4 (m)

24


Kết luận : Kích thƣớc sơ bộ của tàu là:
Đại lƣợng
Kí hiệu
LCN sơ bộ
msb
Chiều dài thiết kế
Ltk
Chiều rộng tàu
B
Chiều cao mạn
D
Chiều chìm thiết kế
d


 m 

 m   msb
13794, 4  13815,8
.100% 
.100%  0,15%
 msb
13815,8

(2.10)

Vì ΔΔm ≤ 5%. Chuyển bƣớc tiếp theo.
2.2.2 Tỉ số kích thước
2.2.2.1. Tỷ số L/B
Theo bảng 2.7/STKTDT đối với tàu hàng ta có : L/B = 5,0 - 8,0.
Theo thống kê tàu mẫu : 5,14÷5,8
The tính toán ta có : L/B = 5,25 thỏa mãn .
2.2.1.2. Tỷ số D/d
Theo bảng 2.8/STKTDT, tùa hàng có mạn khô tối thiểu : D/d = 1,15 - 1,45.
Theo tính toán ta có : D/d = 1,33 thỏa mãn.
2.2.2.3. Tỷ số B/d
Theo thống kê tàu hàng hiện đại : B/d = 2,0 - 2,5
Theo tính toán : B/d= 2,32 thỏa mãn.
25


2.2. 3. Nghiệm lại khối lượng tàu theo các kích thước chủ yếu
m=mi=0+DW
Trong đó: 0 - Khối lƣợng tàu không;

Tàu chở hàng tổng hợp
0.0263
1.675
0.850
0.280
Khối lƣợng Khối lƣợng phần thƣợng tầng có thể đƣợc xác định sơ bộ dựa vào khối lƣợng
phần thân chính của vỏ tàu và loại tàu:
- Đối với tàu hàng bách hóa: mtt = 12%mv = 193,4 ( tấn)
=> mvt = 1611,6+ 193,4= 1805 ( tấn)
 Khối lượng các trang thiết bị và hệ thống mtbh:
mTBT+HTT = k1(L.B.D)k2
= 0,5166.(105.20.11,4)0,75 = 994,25 ( tấn)

(2.15)

26


Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.15) đƣợc xác định dựa vào bảng sau: (Bảng 3.3
Thiết kế đội tàu /tr 59)
k1
k2
Tàu chở hàng tổng hợp
0.5166
0.75
 Khối lượng trang thiết bị năng lượng:
mm = k1.Nek2
(2.16)
Trong đó: Ne – công suất của tổ hợp thiết bị năng lƣợng, kw.
Giá trị của các hệ số k1 và k2 trong công thức (2.16) phụ thuộc vào loại may chính và đƣợc

320
Ne = 1,2.2392= 2870 (kW)
Chọn máy 9L27/38 MAN B&W có công suất Ne=3060 kW
mm = 1,88.30600,6  232 ( tấn)
 Dự trữ lượng chiếm nước:
m = m'm = 0,015.13794,4 = 207( tấn)
trong đó: m’ = 0,015.(khối lƣợng đơn vị dự trữ LCN).

(2.19)


0 = mvt+ mtbh + mm + m
= 1805+ 994,25 + 232+207 = 3238,25(tấn)
27