intTypePromotion=3

Đề tài " Thiết kế môn học kết cấu tàu "

Chia sẻ: Hoang Dung | Ngày: | Loại File: XLS | Số trang:210

1
102
lượt xem
128
download

Đề tài " Thiết kế môn học kết cấu tàu "

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tàu thuỷ là một công trình kỹ thuật nổi, có thể chuyển dịch trên mặt nước, hay ngầm dưới nước, theo hướng đã định, với tốc độ cần thiết, và chuyên chở hàng hóa hay hành khách tùy theo đặc tính sử dụng của con tàu. Con tàu hiện đại là một công trình phức tạp, khác hẳn với những công trình kỹ thuật ở trên mặt đất, đó là vì tàu hoạt động trong một môi trường đặc biệt là nước. Tàu thủy thường phân biệt với thuyền dựa trên kích thước và khả năng hoạt động độc lập...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài " Thiết kế môn học kết cấu tàu "

  1. TKMH: KẾT CẤU TÀU BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU TÀU Sinh viên :Phạm văn Tuấn Lớp :VTT45-ĐH2 Giáo viên hướng dẫn:Trần văn Địch Hải Phòng,năm 2008 Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  2. TKMH: KẾT CẤU TÀU ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TÀU CHỞ HÀNG KHÔ VÙNG BIỂN HOẠT ĐỘNG KHÔNG HẠN CHẾ Tàu có các kích thước chủ yếu sau: L = 95.7 (m) B= 13.5 (m) D = 8.1 (m) d = 6.8 (m) I) GIỚI THIỆU CHUNG: Tàu thiết kế là tàu chở hàng khô,vỏ thép kết cấu hàn.Tàu có boong,mạn đơn Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  3. TKMH: KẾT CẤU TÀU đáy đôi,buồng máy đặt ở đuôi,hoạt động trong vùng biển không hạn chế. Vật liệu đóng tàu là cấp A có REH = 235 MPa Tàu có các kích thước chủ yếu sau: LTK = 95.7 (m) BTK = 13.5 (m) D = 8.1 (m) d = 6.8 (m) Với các thông số trên của tàu ta dùng QUY PHẠM PHÂN CẤP VÀ ĐÓNG TÀU BIỂN VỎ THÉP TCVN 6259 2A:2003. II) HỆ THỐNG KẾT CẤU, KHOẢNG SƯỜN , PHÂN KHOANG: II.1) Hệ thống kết cấu: II.1.1) Vùng giữa tàu:(vùng khoang hàng ) Dàn đáy kết cấu hệ thống dọc. Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang. Dàn boong kết cấu hệ thống dọc. Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm nẹp đứng, có nẹp đứng khoẻ. II.1.2) Vùng buồng máy: Dàn đáy kết cấu hệ thống ngang. Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang. Dàn boong kết cấu hệ thống ngang. Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm nẹp đứng, có nẹp đứng khoẻ. II.1.3) Vùng mũi: Dàn đáy kết cấu hệ thống ngang. Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang. Dàn boong kết cấu hệ thống ngang. Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm nẹp đứng, có nẹp đứng khoẻ. II.1.4) Vùng đuôi: Dàn đáy kết cấu hệ thống ngang. Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang. Dàn boong kết cấu hệ thống ngang. Dàn vách kết cấu vách phẳng gồm nẹp đứng, có nẹp đứng khoẻ. II.2) Khoảng sườn: II.2.1) Khoảng sườn giữa tàu: Sgiữa=2.L+450= 2*95.7+450= 641.40 (mm) Chọn Sgiữa= 700 (mm) Khoảng cách các cơ cấu dọc: S=2.L+550= 2*95.7+550= 741.40 (mm) Chọn S= 750 (mm) II.2.2) Khoảng sườn buồng máy: S≤Sgiữa=641.40 (mm) Chọn S= 630 (mm) II.2.3) Khoảng sườn vùng mũi: S≤min(Sgiữa, 610) (mm) Chọn S= 610 (mm) II.2.4) Khoảng sườn vùng đuôi: S≤min(Sgiữa, 610) (mm) Chọn S= 610 (mm) II.3) Phân khoang: Chiều dài khoang hàng :LKH≤30m (tàu hàng khô, bách hoá ) Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  4. TKMH: KẾT CẤU TÀU Chọn LKH= 22.4 (m) Chiều dài khoang mũi :min(0.05L, 10 m )≤LMũi≤0.08L 4.785(m) ≤ LMũi ≤ 7.656(m) Chọn Lmũi= 7.32 (m) Chọn Lmũi:tính từ đường vuông góc mũi đến vách mũi. Chiều dài khoang đuôi: 0.05L≤Lđuôi≤0.08L ↔ 4.785(m) ≤ Lđuôi ≤ 7.656(m) Chọn Lđuôi= 7.32 (m) Chiều dài khoang máy: LKM=0.1L÷0.15L ↔ LKM = 9.57(m) ÷ 14.355(m) Chọn LKM= 13.86 (m) *Chọn vách dọc: Tra bảng: Số lượng vách kín nước tối thiểu: 5 Khoang đuôi: từ sườn 0 đến sườn 12 dài 7.32 (m) Khoang maý: từ sườn 12 đến sườn 34 dài 13.86 (m) Khoang hàng 1: từ sườn 34 đến sườn 69 dài 22.4 (m) Khoang hàng 2: từ sườn 69 đến sườn 104 dài 22.4 ( m) Khoang hàng 3: từ sườn104 đến sườn 139 dài 22.4 ( m) Khoang mũi: từ sườn 139 đến sườn 151 dài 7.32 ( m) *Chiều cao đáy đôi: Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn trị số sau: d0≥max(B/16,700)= 0.84 (m) Chọn d0= 1 (m) III.) Kết cấu khoang hàng: III.1) Dàn vách khoang hàng: Sơ đồ kết cấu: III.1.1) Tôn vách: Sơ đồ: Theo điều 11.2.1: Chiều dày tôn vách: (mm) t = 3 .2 S h + 2.5 Trong đó: S: khoảng cách nẹp gia cường cho vách (m). S= 0.75 (m) h: áp suất tính toán tác dụng lên dàn vách, tính bằng khoảng cách từ mép dưới tấm đến boong vách tại mặt phẳng dọc tâm (m),h không nhỏ 3.4m. *Tấm 1: h1 = 2.2(m) → Lấy h1 = 3.4(m) Suy ra : t1 = 6.93 (mm) Chọn : t1 = 7(mm) *Tấm 2: h2 = 4(m) → t2 = 7.3 (mm) Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  5. TKMH: KẾT CẤU TÀU Chọn : t2 = 8(mm) *Tấm 3: h3 = 5.8(m) → t3 = 8.28 (mm) Chọn : t3 = 8(mm) *Tấm 4: h4 = 7.6(m) → t4 = 9.12 (mm) Chọn : t4 = 9(mm) Kết luận : Chiều dày các tấm tôn vách chọn là :10(mm) III.1.2) NẸP VÁCH: *Nẹp thường: Theo điều 11.2.3 : Mômen chống uốn kể cả mép kèm xác định theo biểu thức: W=2.8CShl2 (cm3) Trong đó: C:Hệ số phụ thuộc liên kết mút nẹp( bảng 2A/11.2). C= 0.8 l:nhịp nẹp (m) l= 7.6 (m) S: khoảng cách nẹp gia cường cho vách (m). S= 0.75 (m) h= 3.8 (m) < 6(m) h: khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l, nếu là nẹp đứng đến đỉnh của boong vách đo tại tâm tàu (m). Vậy : h=1.2+0.8*7.6= 7.28 (m) Vậy: W=2.8*0.8*0.75*7.28*(7.6)2= 706.43 (cm3) *Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b = min( 0.2l;S) = min(1520;750)= 750 (mm) Chiều dày của mép kèm: t = tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=750 ×10 (mm) STT Fi(cm2) Zi(cm) Fi.Zi(cm3) Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 75 0.5 37.5 18.75 2 68.6 16.25 1114.75 18114.69 3157 ∑ 143.6 1152.25 21290.44 e=B/A= 8.02 Zmax=B+t-e= 14.98 220 J=C-e2.A= 12044.75 16 67.5 W=J/Zmax= 804.27 (cm3) 220 Sai số mômen chống uốn(%): 12.17 16 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L220×220 ×16 (mm) 750 *Nẹp khoẻ: Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  6. TKMH: KẾT CẤU TÀU Theo điều 11.2.3 : Mômen chống uốn kể cả mép kèm xác định theo biểu thức: W=2.8CShl2 (cm3) Trong đó: C:Hệ số phụ thuộc liên kết mút nẹp( bảng 2A/11.2) C= 0.8 l:nhịp nẹp (m) 7.6 (m) S: khoảng cách nẹp gia cường cho vách (m) S= 2.25 (m) h: khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l, nếu là nẹp đứng đến đỉnh của boong vách đo tại tâm tàu (m). h= 3.8 (m) < 6(m) → h = 1.2 + 0.8*7.6 = 7.28 (m) Vậy W=2.8*0.8*2.25*7.28*(7.6) = 2 2119.28 (cm3) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ T Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(1520;2550)= 1520.00 (mm) Chiều dày của mép kèm : t=tmin (tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=1520 ×10 (mm) STT Fi(cm ) 2 Zi(cm) Fi.Zi(cm ) 3 Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 152 0.5 76 38.00 2 80 25.5 2040 52020.00 16666.67 3 32 51.8 1657.6 85863.68 ∑ 264 3773.6 154588.35 e=B/A= 14.29 Zmax=B+t1+t2-e= 38.31 200 J=C-e .A= 2 100648.74 16 W=J/Zmax= 2627.49 (cm3) 500 Sai số mômen chống uốn(%): 19.34 16 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 200 x16 (mm) 1520 T 500 x16 III.2) DÀN ĐÁY KHOANG HÀNG Sơ đồ kết cấu: Dàn đáy kết cấu hệ thống dọc: Khoảng cách giữa các sống phụ, giữa sống phụ với sống chính đều bằng : 2250 (mm). Khoảng cách giữa các dầm dọc đáy là: 750( mm) Khoảng cách giữa các đà ngang đầy: các đà ngang đầy phải đặt cách nhau không quá 3.5 m. → Đặt khoảng cách giữa các đà ngang đầy là : 2.8 m III.2.1) Tôn đáy trên: Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  7. TKMH: KẾT CẤU TÀU Theo điều 4.5.1.1 : Chiều dày tôn đáy trên:t=max(t1, t2) C B2d (mm) t1 = + 2.5 1000 d 0 t 2 = C ' .S h + 2.5 (mm) Trong đó: B:Chiều rộng thiết kế → B = 13.5 (m) d0: chiều cao tiết diện sống chính (m) → d0= 1 (m) S: khoảng cách giữa các dầm dọc đáy (m) → S= 0.75 (m) h: khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy trên đến boong thấp nhất đo ở tâm tàu. h= 7.1 (m) C: lấy theo quy định sau: =b0 nếu: B < 0,8 lH =max(b0 hoặc αb1) nếu: B 0,8 ≤ < 1, 2 lH =ab1 nếu: B ≥1,2 lH Có: B 13 .5 0.60 (m) < 0.8(m) = = lH 22 .4 → C=b0= 3.3 b0, b1=f(B/lH) cho trong bảng 2A/4.4 lH: chiều dài khoang 22.4 (m) fB:tỷ số giữa mô đun chống uốn của tiết diện ngang thân tàu và mô đun chống uốn thực lấy với đáy tàu. fB= 1 l  l nế u l C ' = f   = 0,43 + 2,5 1≤ < 3,5 S  S S = 4,0 nế u l 3,5 ≤ S l: khoảng cách đà ngang đáy, khi đáy kết cấu ở hệ thống dọc. l= 2.8 m l 28 = = 3.73 > 3.5 S 0.75 → C'= 4.00 → C B2d 3.3 13.5 2 * 6.8 6.59 (mm) t1 = + 2.5 = + 2.5 = 1000 d 0 1000 1 t2 = C ' .S h + 2.5 = 3.9907* 0.75* 8.572 + 2.5 = 10.49 (mm) Vậy chiều dày tôn đáy trên: t= 12 (mm) Vùng dưới miệng khoang không có ván lát sàn, hoặc trong vùng buồng máy Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  8. TKMH: KẾT CẤU TÀU chiều dày tôn đáy tăng 2.5 mm so với trị số trên. III.2.2)TÔN ĐÁY DƯỚI: Chiều dày tôn đáy dưới phải được tính toán cho 2 trường hợp:đó là chiều dày tối thiểu và chiều dày tôn đáy. Chiều dày tối thiểu: t min = L = 95 .7 = 9.78 (mm) Chiều dày tôn đáy: khi kết cấu ở hệ thống dọc t = C1C2 S d + 0.03L' + h1 + 2.5 Trong đó: S: khoảng cách cơ cấu dọc đáy (m) S= 0.75 (m) 13 C2 = , va ≥ 3.78 24 −15 .5 * f B * x X X: khoảng cách từ tấm khảo sát đến mũi tàu x = 0.3 L X= 9.57 (m) x= 0.33 → C2= 3.78 C1= 1 L'=L= 95.7 h1= 0 → t = 1 * 3.78* 0.75 6.8 + 0.03* 95.7 + 0 + 2.5 = 11.32 (mm) Vậy chọn tôn đáy dưới : t=12( mm) *Dải tôn hông đoạn giữa tàu: Chiều dày tính theo : 2  3 5   a + b 2  t = 5.22( d + 0.035L')  R +  l  + 2.5 (m)   2     Trong đó: R: bán kính cong hông(m) → R= 1.00 (m) a,b: Khoảng cách từ cạnh dưới và cạnh trên cung hông đến các dầm dọc gần nhất với các cạnh đó, trị số lấy ra phía ngoài cung hông coi là dương. a= 0m b= 0.50 (m) l: Khoảng cách đà ngang đặc 2.80 (m) 2  3 5   0 + 0.5  2  t = 5.22 * ( 6.8 + 0.035 * 95.7 ) 1 +  * 2.8 + 2.5 = 10.95 (mm)   2     Chọn t= 12 (mm) Dải tôn giữa đáy( tôn sống nằm): giữ nguyên trên suốt chiều dài tàu Chiều rộng tôn sống nằm: bsn = 2L+1000 (mm) = 1191.4 (mm) → chọn bsn= 1200 (mm) Chiều dày tôn sống nằm: Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  9. TKMH: KẾT CẤU TÀU t1=t+2= 14 (mm) III.2.3) SỐNG CHÍNH,SỐNG PHỤ ĐÁY: *Sống chính đáy phải liên tục trong đoạn 0.5L giữa tàu. Chiều cao sống: d0 = max(maxB/16, 700mm) = 843.75 (mm) → chọn : d0= 1 (mm) Chiều dày sống : t = max(t1, t2)   y  2 SBd  x   t1 = C1  2.6 − 0.17  1 − 4   + 2.5 = 11.05 (mm) d 0 − d1  l H     B  t 2 = C1' d 0 + 2.5 = 12.2 (mm) Trong đó: S: khoảng cách giữa các sống 2.25 (m) d0: Chiều cao tiết diện sống (m) 1 (m) d1: Chiều cao tiết diện lỗ khoét (m) 0.50 (m) lH: Chiều dài khoang (m) 22.40 (m) x: K/c theo chiều dọc từ trung điểm lH của khoang đến điểm xét tuy nhiên : 0.2lH < x ≤ 0.45lH → Chọn : x=0.45lH → x = 10.08 y: Khoảng cách từ tâm tàu đến sống dọc (m) y= 2.25 (m) C1: lấy theo quy định Hệ thống dọc: B 13.5 3− 3− lH 22.4 = C1 = = 0.02 103 103 Với : B 1 .4 ≥ ≥ 0 .4 lH S1: Khoảng cách các mã hoặc nẹp đặt ở sống chính hoặc sống phụ (m) S1= 2.25 m C1':Hệ số tính theo bảng 2-A/4.1=f(S1/d0) C1'= 9.7 Vậy chiều dày tôn sống chính t= 12( mm) *Sống phụ đáy:Khoảng cách giữa các sống phụ ở giữa tàu ≤ 4.6 (m). Chiều dày thành của sống phụ, bán sống phụ: Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  10. TKMH: KẾT CẤU TÀU t = 0.65 L + 2 .5 = 8.86 (mm) → Chọn : t = 10( mm) *Đà ngang đặc: khoảng cách các đà ngang đặc cách nhau ≤3.5 m Chiều dày đà ngang được tính theo : t = max(t1, t2) SB ' d  2 y  t1 = C 2   + 2.5 = 14.84 (mm) d 0 − d1  B ''  Trong đó: B': khoảng cách giữa đỉnh mã hông đo ở giữa tàu (m) B'= 13.5 (m) B'': khoảng cách giữa đỉnh mã hông đo ở đà ngang đặc khảo sát (m) B''= 13.5 (m) S: khoảng cách giữa các đà ngang đặc (m) S= 2.8 (m) y: khoảng cách theo phương ngang từ tâm tàu đến điểm khảo sát (m) B B ≤y≤ 4 2 → Chọn: y = B/2= 6.75 (m) d0: chiều cao tiết diện đà ngang đặc tại tiết diện khảo sát (m) d1: chiều cao tiết diện lỗ khoét tại tiết diện khảo sát (m) C2: hệ số lấy theo bảng 2-A/4.2=f(B/lH) C2= 0.02 → Chọn t1=15 (mm) H 2d02 t 2 = 8 .6 3 ' ( t1 − 2.5) + 2.5 = 11.22 (mm) C2 Trong đó: t1: chiều dày tính theo yêu cầu trên 15.00 (mm) d0: chiều cao tiết diện đà ngang 1.00 (m) S1 :K/c nẹp → S1 = 0.75 (m) C2' : Hệ số cho ở bảng 2-A/4.3 =f(S1/d0) 12.00 H: trị số xác định theo: a) Với đà ngang có lỗ nhỏ không gia cường d1 H = 4 .0 − 1 .0 S1 b) Nếu đà ngang có lỗ khoét không gia cường bồi thường φ H = 0.5 + 1.0 d0 Φ- đường kính lớn của lỗ khoét c) nếu đà ngang có lỗ khoét nhỏ và lỗ khoét không được gia cường thì H lấy bằng tích của 2 trường hợp(a) và (b) d) ngoại trừ các trường hợp trên H=1.0 Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  11. TKMH: KẾT CẤU TÀU → Chọn:H = 1 → Chọn : t2 = 12(mm) Vậy t= 15 (mm) *Dầm dọc đáy: -Dầm dọc đáy dưới có: Wdd = 100C 24 −15.5 f B ( d + 0.026L' Sl 2 =) 642.52 (cm3) Trong đó: l: Khoảng cách giữa các đà ngang đặc (m) l= 2.8 (m) S: Khoảng cách giữa các dầm dọc (m) S= 0.75 (m) C: Hệ số: =1,0 : Không có thanh chống =0.625: Có thang chống trong két sâu =0.5: Có thanh chống nơi khác → Chọn: C= 1 fB: tỷ số môđun chống uốn của tiết diện ngang thân tàu tính theo lý thuyết với giá trị môđun thực đối với đáy tàu fB= 1 L': Chiều dài tàu L= 95.7 (m) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(560;750)= 560.00 (mm) Chiều dày của mép kèm :t = tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=560 ×10 (mm) STT Fi(cm2) Zi(cm) Fi.Zi(cm3) Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 56 0.5 28 14.00 2 62 15.46 958.52 14818.72 2326 ∑ 118 986.52 17158.72 e=B/A= 8.36 Zmax=B+t-e= 12.64 200 J=C-e2.A= 8911.08 16 55.4 W=J/Zmax= 705.01 (cm3) 200 Sai số mômen chống uốn(%): 8.86 16 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L200×200 ×16 (mm) 560 -Dầm dọc đáy trên : 100 C ' 313.11 (cm3) Wdt = Shl 2 = 24 −12 f B và ≥ 0.75Wdđ = 481.89 (cm3) → Vậy chọn : W = 481.89 (cm3) Trong đó: Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  12. TKMH: KẾT CẤU TÀU h: Khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy trên đến boong thấp nhất ở tâm tàu (m) h= 7.1 (m) C': Hệ số xác định như sau: =0.9 Nếu không thanh chống =0.54 Nếu có thanh chống C'= 0.9 Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(560;750)= 560.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 mm Vậy kích thước mép kèm là: b × t=560 ×10 (mm) STT Fi(cm2) Zi(cm) Fi.Zi(cm3) Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 56 0.5 28 14.00 2 47.1 15.63 736.17 11506.38 1823 ∑ 103.1 764.17 13343.38 e=B/A= 7.41 Zmax=B+t-e= 13.59 200 J=C-e2.A= 7679.36 12 53.7 W=J/Zmax= 565.16 (cm3) 200.00 Sai số mômen chống uốn(%): 14.73 12 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L200×200 ×12 (mm) 560 *Mã liên kết: Do đáy kết cấu ở hệ thống dọc và k/c giữa các đà ngang đầy lớn hơn 1.75m nên giữa chúng phải đặt mã ngang kéo từ sống chính tới cặp xà dọc gần nhất và hàn chúng. Mã nối các đà ngang khung tại sống chính và sống hông chiều dày xác định theo và ≥tĐN. t = 0,6 L + 2,5 = 8.69 (mm) Chọn :t = 10 mm Chiều dày mã hông: tmh = t + 1.5 = 11.5 (mm) Mã liên kết cặp đà ngang khung có chiều rộng ≥ 0,05B, chiều dày theo quy định trên. Nẹp gia cường cho schính có chiều dày=c/d sống,chiều cao tiết diện không nhỏ hơn0.08d0. Mã trong hông ở hệ thống dọc phải được đặt trong mỗi mặt sườn kéo tới cặp xà dọc gần nhất, chiều dày xác định như trên. III.3)DÀN MẠN KHOANG HÀNG: III.3.1) TÔN BAO MẠN: Chiều dày tôn: t min = L = 9 .7 = 5 9.78 (mm) Chiều dày tôn mạn: t = C1C 2 S d − 0.125D + 0.05L' + hi + 2.5 = 13.8 (mm) Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  13. TKMH: KẾT CẤU TÀU t = C1C 2 S d − 0.125D + 0.05L' + hi + 2.5 = Trong đó: L' :Chiều dài tàu → L' = 95.70 (m) S: Khoảng cách giữa các sườn ngang 0.70 (m) h1: Chiều cao cột áp lấy theo: a) Vùng 0.3L kể từ mũi tàu: 9 4 (17 − 20C 'b )(1 − x 2 ) b) Các vùng khác =0 → Chọn: h= 0 C1: Hệ số được cho như sau: =1.0 nếu L≤230 m → C1= 1.00 =1.07 nếu L≥400 m C2: Hệ số được cho như sau: 91 = = 4.97 576 − (αx ) 2 α:Lấy theo trị số lớn hơn trong 2 trị số sau: a)  y  15.5 = 15 .5 f B 1 −  =  yB   b) =6.0 nếu L≤230 (m) →α= 6 (vì L = 95.7(m) < 230(m)). =10.5 nếu L≥400 (m) yB: khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn giữa đáy đến trục trung hoà của tiết diện ngang thân tàu . → yB = 3.5 (m) y: khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn giữa đáy đến cạnh dưới của tấm tôn mạn đang xét. →y= 0 fB = 1 X x = 0.3L với X:k/c từ tấm k/s đến mũi tàu,hoặc k/c đến đuôi tàu. → Chọn: X = 0.3L → x = 1 Vậy : α = 15.5 Kết luận: t= 14 (mm) *Tôn mép mạn; Chiều dày:=max[0.75tmb, tman] → Chọn t= 14 (mm) Chiều rộng : bmm = 5L+800= 1278.5 mm Chọn b= 1500 (mm) III.3.2)Sườn thường trong sơ đồ sườn khoẻ sống mạn: -Vùng từ 0.15L đến vách đuôi: W=2.1CShl2= 224.59 (cm3) Trong đó: S: khoảng sườn (m) S= 0.7 (m) l: khoảng cách thẳng đứng từ mặt tôn đáy trên đến sống mạn thấp nhất (m) l= 3 (m) Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  14. TKMH: KẾT CẤU TÀU h: khoảng cách từ mút dưới của l đến điểm d+0.038L' cao hơn tôn giữa đáy (m) h= 10.64 m C: xác định theo:   l  e và ≥ 1 C = α1  3 − 2  − α 2 C 4   l  l Trong đó: l2: khoảng cách thẳng đứng từ sống mạn thấp nhất đến sống mạn ở ngay trên hoặc đến boong. l2= 4.1 (m) α1,α2 tra bảng 2-A/5.2 α1= 0.75 α2= 2 e: chiều cao của mã dưới đo từ mút dưới của l e= 0.75 (m) C4:Hệ số tính theo công thức sau đây: 1≤C4=2H/(H0-1.5) ≤ 2.2 H0:Khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trên ở mạn đến boong thấp nhất (m). H0= 7.10 (m) H: Khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của H0 đến boong mạn khô ở mạn (m). H= 7.10 (m) → C4 = 2.54 → Lấy C4 = 2.20 Vậy :C= 1.6 Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(600;700)= 600.00 (mm) Chiều dày của mép kèm: t = tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=600 ×10 (mm) STT Fi(cm2) Zi(cm) Fi.Zi(cm3) Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 60 0.5 30 15.00 2 24.7 12.45 307.52 3828.56 466 ∑ 84.7 337.52 4309.56 e=B/A= 3.98 Zmax=B+t-e= 11.02 140 J=C-e2.A= 2964.62 9 25.5 W=J/Zmax= 269.14 (cm3) 140.00 Sai số mômen chống uốn(%): 16.55 9 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L140×140 ×9 (mm) 600 -Vùng từ vách chống va đến 0.15L: W=3.2CShl2= 342.23 (cm3) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  15. TKMH: KẾT CẤU TÀU Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(600;700)= 600.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=600 ×10 (mm) STT Fi(cm ) 2 Zi(cm) Fi.Zi(cm ) 3 Fi.Z i(cm ) 2 4 i0(cm4) 1 60 0.5 30 15.00 2 31.4 14.09 442.43 6233.78 774 ∑ 91.4 472.43 7022.78 e=B/A= 5.17 Zmax=B+t-e= 11.83 160 J=C-e2.A= 4580.92 10 29.1 W=J/Zmax= 387.19 (cm3) 160.00 Sai số mômen chống uốn(%): 11.61 10 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L160×160 ×10 (mm) 600 III.3.3)Sườn nằm dưới xà ngang khoẻ đỡ xà dọc boong:   1 h1  l1  2 l  W = 2,4.n.0.17 +   − 0,1 .Shl = 2 13367.32 (cm3)   9.81 h  l  h  Trong đó: n: Tỷ số k/c sườn khoẻ chia cho k/s n= 4.00 h1: Tải trọng quy định ở 8.2 boong tính cho xà boong đỉnh sườn( kN/m2) h1=a(bf-y)= 106.34 Trong đó: y: khoảng cách thẳng đứng từ đường trọng tải thiết kế cực đại đến boong thờ mạn. y= 1.3 (m) a và b: Được cho ở bảng 2A/8.1 tuỳ thuộc vị trí ở boong. a= 14.7 b= 1.34 Cbl: Hệ số béo, tuy nhiên nếu Cb
  16. TKMH: KẾT CẤU TÀU Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(600;2800)= 600.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 mm Vậy kích thước mép kèm là: b × t=600 ×10 (mm) STT Fi(cm ) 2 Zi(cm) Fi.Zi(cm ) 3 Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 60 0.5 30 15.00 2 300 50.5 15150 765075.00 250000 3 240 102.5 24600 2521500.00 ∑ 600 39780 3536590.00 e=B/A= 66.3 Zmax=B+t1+t2-e= 66.3 800 J=C-e .A= 2 899176 30 W=J/Zmax= 13562.23 (cm3) 1000 Sai số mômen chống uốn(%): 1.44 30 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 800 x30 mm 600 T = 1000 x30 III.3.4)Dầm dọc mạn(xà dọc mạn ở giữa tàu) W=max(100CShl2;và 2.9 L S 2 )(cm ) l 3 Trong đó: S: khoảng cách dầm dọc mạn (m) S= 1.50 (m) l: k/c các sườn khoẻ (m) l= 2.80 (m) h: k/c từ dầm k/s đến điểm d+0.038L' cao hơn tôn giữa đáy h= 9.14 (m) 1 C: Hệ số = = 0.06 2 −k 4 Trong đó:   y   k = max 15.5 f B 1 − 2.5   ; va 6  =   6.00   Ds   y: k/c thẳng đứng từ mặt tôn đáy đến dầm k/s (m) fB≥0.85 Vậy : W = max( 597.36 ; và 333.63 ) → W= 597.36 (cm3) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(560;1500)= 560.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=560×10 (mm) STT Fi(cm ) 2 Zi(cm) Fi.Zi(cm ) 3 Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 56 0.5 28 14.00 2 47.1 16.53 778.56 12869.65 1823 ∑ 103.1 806.56 14706.65 Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  17. TKMH: KẾT CẤU TÀU e=B/A= 7.82 Zmax=B+t-e= 13.18 200 J=C-e .A= 2 8396.81 12 44.7 W=J/Zmax= 637.24 (cm3) 200.00 Sai số mômen chống uốn(%): 6.26 12 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L200×200 ×12 mm 560 III.3.5)Sống dọc mạn: Kích thước của sống dọc mạn trong khoang phải không nhỏ hơn trị số tính theo các công thức sau đây: Chiều cao tiết diện : d1=0.125l+1/41.chiều cao của lỗ khoét để sườn chui qua. d1= 0.41 (m) W=C1Shl2= 952.01 (cm3) Chiều dày bản thành : t1 hoặc t2 lấy trị số nào lớn hơn: C2 Shl t1 = + 2.5 = 39.20 (mm) 1000 d 0 d 0 ( t1 − 2.5) 2 6.10 (mm) t 2 = 8.63 + 2.5 = k Trong đó: S: Khoảng cách các sống mạn (m) S= 3 (m) l: K/c các sườn khoẻ (m) l= 2.8 (m) d0: chiều cao tiết diện sống mạn d0= 0.2 (m) h: k/c từ trung điểm S đến điểm ở d+0.038L cao hơn mặt tôn giữa đáy và ≥0.05L (m) h= 7.94 k: Hệ số cho bảng 2-A/6.2 k= 20 C1, C2: các hệ số cho ở bảng 2A/6.3 C1= 5.1 C2= 42.00 Chọn t= 40 (mm) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ T Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(560;3000)= 560.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=560 ×10 mm STT Fi(cm2) Zi(cm) Fi.Zi(cm3) Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  18. TKMH: KẾT CẤU TÀU 1 56 0.5 28 14.00 2 63 18.0 1134 20412.00 6431.25 3 18 36.9 664.2 24508.98 ∑ 137 1826.2 51366.23 e=B/A= 13.33 Zmax=B+t1+t2-e= 24.47 100 J=C-e2.A= 27023.12 18 W=J/Zmax= 1104.33 (cm3) 350.00 Sai số mômen chống uốn(%): 13.79 18 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 1 0 x1 (mm) 0 8 560 T 3 0 x1 5 8 III.3.6) Liên kết: Mã liên kết sườn thường có chiều dài cạnh lm=1/8l, chiều dày mã xác định phụ thuộc vào chiều dày cơ cấu liên kết và kích thước bảng(2-B1.1).Mã liên kết cơ cấu khoẻ: chiều dày xác định theo cơ cấu có chiều dày lớn hơn bán kính lượn không nhỏ hơn chiều cao cơ cấu liên kết và không nhỏ hơn l/8, Sống mạn,(sườn khoẻ) khoét lỗ cho sườn thường (xà dọc mạn) chui qua và gắn mã hoặc nẹp. III.4)Kết cấu dàn boong khoang hàng: III.4.1)Sơ đồ: III.4.2)Chiều dày tôn boong: Chiều dày tôn boong tính toán: Tôn boong ngoài vùng miệng lỗ khoét - khi boong kết cấu ở hệ thống dọc t = 1.47 CS h + 2.5 = 13.24 (mm) Trong đó: S: khoảng cách giữa các xà dọc boong(m) S= 0.75 m h: Tải trọng tính toán (kN/m2) h= 106.34 (kN/m2) C: Hệ số tính theo công thức sau đây: L' 0.94 C = 0.905 + = 2430 Chọn : t= 14 (mm) III.4.3) Tính toán cơ cấu: Cơ cấu dọc boong bằng thép dẹt thì tỷ số chiều cao trên chiều dày d0/t ≤15. Độ mảnh của nó ≤60. III.4.3.1)Xà dọc boong: - Vùng ngoài miệng lỗ khoét: W=1.14Shl2= 712.82 (cm3) Trong đó: S: khoảng cách giữa các xà dọc boong (m) S= 0.75 (m) Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  19. TKMH: KẾT CẤU TÀU h: Tải trọng quy định ở 8.2 boong tính cho xà boong đỉnh sườn( kN/m2) h= 106.34 (kN/m2) l: Nhịp xà dọc boong (m) l= 2.8 (m) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(560;750)= 560.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=560 ×10 (mm) STT Fi(cm ) 2 Zi(cm) Fi.Zi(cm ) 3 Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 56 0.5 28 14.00 2 54.6 16.37 893.80 14631.54 2097 ∑ 110.6 921.80 16742.54 e=B/A= 8.33 Zmax=B+t-e= 12.67 200 J=C-e2.A= 9059.73 14 46.3 W=J/Zmax= 715.31 (cm3) 200.00 Sai số mômen chống uốn(%): 0.35 14 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L200×200 ×14 (mm) 560 - Vùng ngoài đường miệng lỗ khoét và các vùng khác: W=0.43Shl2= 268.87 (cm3) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(560;750)= 560.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn boong trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=560 ×10 (mm) STT Fi(cm ) 2 Zi(cm) Fi.Zi(cm ) 3 Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 56 0.5 28 14.00 2 37.8 10.05 379.89 3817.89 539 ∑ 93.8 407.89 4370.89 e=B/A= 4.35 Zmax=B+t-e= 9.15 125 J=C-e2.A= 2597.18 16 34.5 W=J/Zmax= 283.8 (cm3) 125.00 Sai số mômen chống uốn(%): 5.26 16 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L125×125 ×16 (mm) 560 III.4.3.2)Xà ngang boong: nó phải được đặt trong mỗi mặt sườn W=0.43Shl2= 162.04 (cm3) Trong đó: S: khoảng cách giữa các xà ngang boong (m) S= 0.7 (m) h: Tải trọng quy định ở 8.2 boong tính cho xà boong đỉnh sườn( kN/m2) h = 106.34 l: Nhịp xà ngang boong (m) Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2
  20. TKMH: KẾT CẤU TÀU l= 2.25 (m) Chọn thép:làm vách có quy cách thép chữ L Mép kèm: b=min( 0.2l;S)=min(450;650)= 450.00 (mm) Chiều dày của mép kèm t=tmin(tôn vách trong khoang hàng chính) t= 10 (mm) Vậy kích thước mép kèm là: b × t=450 ×10 (mm) STT Fi(cm ) 2 Zi(cm) Fi.Zi(cm ) 3 Fi.Z2i(cm4) i0(cm4) 1 45 0.5 22.5 11.25 2 24.3 9.6 233.28 2239.49 360 ∑ 69.3 255.78 2610.74 e=B/A= 3.69 Zmax=B+t-e= 9.81 125 J=C-e2.A= 1666.68 10 39 W=J/Zmax= 169.91 (cm3) 125.00 Sai số mômen chống uốn(%): 4.63 10 Kết luận: cơ cấu thoả mãn quy phạm Vậy chọn nẹp vách có quy cách: 10 L125×125 ×10 (mm) 450 III.4.3.3)Sống dọc boong:(kể cả thanh quây miệng hầm hàng) - Nằm ngoài đường miệng lỗ khoét: W=1.29l(lbh+kw) = 51623.5 (cm3) Trong đó: l: khoảng cách giữa các đường tâm cột hoặc từ đường tâm cột đến vách(m) l= 22.4 (m) b: khoảng cách giữa các trung điểm của 2 nhịp kề nhau của xà được đỡ bởi sống hoặc sườ b= 0.75 (m) h: tải trọng boong (kN/m ) 2 h= 106.34 w: tải trọng boong được đỡ bởi cột nội boong(kN) w=kw0+Sbh= 223.32 Trong đó: S:Khoảng cách giữa các trung điểm của 2 nhịp kề nhau của sống boong đỡ bởi cột hoặc nẹp vách hoặc sống vách (m). S= 2.80 (m) b: Khoảng cách trung bình giữa trung điểm của 2 nhịp kề nhau của xà boong mà cột hay sườn phải đỡ (m) b= 0.75 (m) w0: Tải trọng boong mà chiếc cột nội boong ở trên phải đỡ(kN). w0= 0.00 k:hệ số 2 k: Hệ số a a (h.2-A/10.1 QP) k = 12 1 −  l l k= 1.15 a: khoảng cách từ cột tới vách a= 2.8 Sinh viên : Phạm văn Tuấn Trang: Lớp :VTT45_ĐH2

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản