Luận văn Thiết kế tàu

195 trang thiennha21 09/04/2022 5180

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế tàu", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

luan_van_thiet_ke_tau.pdf

Nội dung text: Luận văn Thiết kế tàu

MỤC LỤC Danh mục Tên Trang Nhiệm vụ thư Mục lục 8 Lời nói đầu 12 Phần I TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG, TÀU MẪU 13 1.1 Tìm hiểu tuyến đường, cảng đến, cảng đi 14 1.2 Thu thập tàu mẫu 19 Phần II XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 21 Xác định sơ bộ lượng chiếm nước, các kích thước chủ yếu 2.1 22 và hệ số béo Sơ bộ xác định kích thước chủ yếu và hệ số béo 2.1.1 22 2.1.2 Sơ bộ kiểm tra tính ổn định, tính lắc của tàu 22 2.2 Tính nghiệm các thông số sơ bộ 24 2.2.1 Nghiệm lượng chiếm nước 24 2.2.2 Nghiệm các tỉ số kích thước 24 2.2.3 Sơ bộ kiểm tra tính ổn định 25 2.2.4 Sơ bộ kiểm tra tính lắc 26 Sơ bộ tính toán khối lượng tàu theo thành phần trọng 2.2.5 26 lượng 2.2.6 Sơ bộ kiểm tra dung tích 31 Phần III XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ THUYẾT 33 3.1 Đặc trưng hình dáng và phương pháp thiết kế 34 3.1.1 Phương án thiết kế 34 3.1.2 Đặc trưng hình dáng 34 3.1.3 Dạng sườn, sống mũi, sống đuôi 34 3.1.4 Xây dựng đường nước trung bình, đường nước thiết kế 36 8
3.1.5 Xây dựng sườn lớn nhất 43 Xây dựng tuyến hình lý thuyết theo phương pháp 3.1.6 43 I.A.IACOVLEV 3.2 Nghiệm tuyến hình 48 3.2.1 Nghiệm lượng chiếm nước, hoành độ tâm nổi 48 3.2.2 Nghiệm đường nước thiết kế 49 Phần IV BỐ TRÍ CHUNG 51 4.1 Những yêu cầu cơ bản về bố trí chung 52 4.2 Phân khoang 53 4.3 Biên chế thuyền viên 55 4.4 Bố trí buồng phòng 55 4.5 Bố trí thiết bị buồng phòng 58 4.6 Hệ thống của, cầu thang, hành lang, lan can 59 4.7 Hệ thống thông hơi, thông gió 60 4.8 Hệ thống cứu hỏa 61 4.9 Tính chọn trang thiết bị 61 4.10 Bố trí khoang két 69 Trang thiết bị chống ô nhiễm môi trường biển từ buồng 4.11 74 máy 4.12 Tính toán mạn khô theo LOADLINE 66 75 Phần V BỐ TRÍ CHUNG 80 5.1 Tính toán và vẽ tỉ lệ Bonjean 81 5.2 Tính toán và vẽ đường cong thủy lực 90 9
TÍNH TOÁN KẾT CẤU CƠ BẢN BUỒNG MÁY VÀ Phần VI 108 KHOANG HÀNG 6.1 Đặc điểm tàu thiết kế và tài liệu sử dụng 109 6.2 Vật liệu 109 6.3 Hệ thống kết cấu 109 6.4 Phân khoang, khoảng sườn 110 KHOANG HÀNG 111 6.5 Kết cấu dàn vách 111 6.6 Kết cấu dàn đáy 116 6.7 Kết cấu dàn mạn 125 6.8 Kết cấu dàn boong 130 II KHOANG MŨI 140 6.9 Kết cấu dàn vách 140 6.10 Kết cấu dàn đáy 144 6.11 Kết cấu dàn mạn 146 6.12 Kết cấu dàn boong 151 6.13 Kết cấu sống mũi 154 6.14 Kết cấu vùng gia cường sau vách mũi 154 6.15 Tôn bao đáy ngoài vùng mũi 154 6.16 Nẹp dọc đáy 155 Phần VII TÍNH TOÁN LỰC CẢN VÀ THIẾT KẾ THIẾT 157 BỊ ĐẨY 7.1 Các thông số cơ bản của tàu 158 7.2 Tính toán lực cản 158 7.3 Thiết kế chong chóng 201 10
Phần VIII TÍNH TOÁN CÂN BẰNG TÀU VÀ KIỂM TRA 182 ỔN ĐỊNH 8.1 Giới thiệu chung 183 8.2 Tính toán thông số khoang két theo phần trăm 184 8.3 Tính toán cân bằng tàu 189 8.4 Tiêu chuẩn thời tiết 200 8.5 Kiểm tra ổn định theo yêu cầu của Quy Phạm 202 8.6 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn cơ bản 202 8.7 TÀI LIỆU THAM KHẢO 204 11
PHẦN I : TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG - TÀU MẪU 13
1.1 TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG , CẢNG ĐẾN , CẢNG ĐI Mỗi con tàu được thiết kế đều phải thỏa mãn các yêu cầu thiết kế đã đưa ra, ngoài ra nó còn phải đảm bảo an toàn và làm việc có hiệu quả trên tuyến đường quy định. Tuyến đường cho biết đặc điểm khí tượng thủy văn, điều kiện sóng gió, độ sâu luồng lạch, năng xuất làm hàng tại cảng là những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến tính hành hải của con tàu. Vì những lí do trên người thiết kế phải lựa chọn phương án thiết kế phù hợp và tìm hiểu tuyến đường, cảng đến, cảng đi để lựa chọn kích thước tàu hợp lý và đạt được hiểu quả thiết kế cao. 1.1 .2 CẢNG ĐI (CẢNG HÒN GAI) *Vị trí - Tọa độ : Vĩ độ - 20o 57' Bắc; Kinh độ - 107o 04' Đông. *Điều kiện khí hậu - Chế độ thủy triều là nhật triều với mực nước triều cao nhất là + 4.00 mét, thấp nhất là 0.00 mét, trung bình là + 3.20 mét. Biên độ dao động lớn nhất là 4.0 m, trung bình là 2.50 m. - Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt : + tháng 10 đến tháng 03 năm sau là gió Bắc - Đông Bắc. + tháng 04 đến tháng 09 là gió Nam - Đông Nam. *Khả năng thông qua - Tổng chiều dài là 36km bao gồm : + Từ phao số 0 đến hòn Một : dài 25.5km, rộng 300-400m sâu -13m đến -20 m. + Từ hòn Một đến cảng Cái Lân : dài 10.5km, rộng 130km, sâu -10m. - Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận được : 75,000 DWT + cảng Cái Lân : 40,000 DWT + bến số 5 : 40,000 DWT + bến số 6,7 : 30,000 DWT + khu vực dùng bốc hàng xuống xà lan : 45,000 DWT + tàu dầu : 30,000 DWT - Năng xuất làm hàng một ngày : + cảng Cái Lân : 5 xe nâng và 6 xe ủi 3-5 tấn. + bến số 5,6 : 5 xe nâng 8-10 tấn 3 xe móc 12 tấn 5000 tấn hàng rời 14
+ bến số 7 : 20 xe nâng 2.5 tấn và 2 xe nâng 1-1.5 tấn. 66 containers/giờ *Cơ sở hạ tầng và trang thiết bị - Sức chứa : + Tổng diện tích các kho (04 kho) là 10,700 m2, trong đó: Kho CFS : 4,600 m2 Kho chứa hàng khác : Bến 5 : 5,400 m2 Bến 1 : 700 m2 + Tổng diện tích bãi chứa hàng của 5 bến là 142,000 m2, gồm: Bến 6 : 52,000 m2 Bến 5 : 26,000 m2 Bến 1 và bến phụ : 15,000 m2 - Trang thiết bị : + Tuyến tiền phương : 02 cẩn giàn Gantry crane, sức nâng 40 tấn, tầm với 37 m, cao độ 31 m 01 cẩu bờ di động Liebherr LHM 250, sức nâng 64 tấn. 01 cẩu bờ di động Liebherr LHM 1300, sức nâng 100 tấn. 02 cẩu chân đế Liebherr, sức nâng 40 tấn/chiếc. 02 cẩu chân đế, sức nâng 10 tấn/chiếc. 07 cẩu bánh lốp di động bao gồm : 03 cẩu 14 tấn 02 cẩu 25 tấn 01 cẩu sức nâng 50 tấn. 01 cẩu sức nâng 36 tấn. 01 xe nâng chụp container sức nâng 40 tấn. 03 tàu kéo với công suất : 1880hp, 1200hp, 3600hp + Tuyến hậu phương : 04 cẩu khung ôm bánh lốp chuyên dụng, sức nâng 50 tấn xếp container . Xe nâng : 30 chiếc, sức nâng 1.5 - 8 tấn phục vụ đóng rút hàng trong container và vận chuyển hàng khác. Đầu kéo : 13 chiếc phục vụ chở hàng từ cầu tàu vào kho bãi Cẩu cân : 05 chiếc, tải trọng 65-80 tấn. 15
Xe gạt dưới hầm tàu : 05 chiếc Ngoạm xếp dỡ hàng rời, ngoạm hoa thị : 65 chiếc, dung tích 1.2 - 16 m3 Xe xúc lật : 06 chiếc, xe quốc đào: 07 chiếc phục vụ đánh tẩy, san hàng dưới hầm tàu. 02 xe nâng vỏ container sức nâng 7 tấn/chiếc, xếp cao 5 tầng. 1.1.3 CẢNG ĐẾN 1.1.3.1 Cảng Kobe *Vị trí - Tọa độ : Vĩ độ - 34o 40' Bắc ; Kinh độ - 135o 12' Đông. - Cảng Kobe là một cảng đa chức năng, bao gồm 1 cảng đất liền, 2 cảng đảo và đảo sân bay. Cảng Kobe, Osaka và Amagasaki kết hợp tạo thành siêu cảng là Hanshin. - Là phần trung tâm của quần đảo Nhật Bản, về phía tây Osaka *Điều kiện khí hậu - Có 2 mùa rõ rệt : Mùa hè : khối lượng riêng của nước là 1018-1022 kg/m3 Mùa đông : khối lượng riêng của nước là 1023-1026 kg/m3 - Khi có bão, các tàu được cảng yêu cầu tiếp cận ra ngoài đê chắn sóng. - Thủy chiều dao động ít. Mức thủy chiều chính là 1.03 m. *Khả năng thông qua - Tàu có thể qua : Loại tàu LOA(m) d (m) DWT Tàu hàng rời 260 11.82 Tàu hàng khô 300 11.5 Tàu Container 15 Tàu dầu 250 12.6 70,000 - Năng xuất làm hàng rời : 1400 tấn/giờ 16
1.1.3.2 Cảng Kashima *Vị trí - Tọa độ : Vĩ độ - 35o 54' Bắc ; Kinh độ - 140o 42' Đông. - Nằm trên bờ phía đông của đảo Hunshu, cách 90km về phí đông Tokyo. *Điều kiện khí hậu - Khối lượng riêng của nước là 1025 kg/m3 - Mức thủy triều yếu, dưới 0.5 hải lí/giờ *Khả năng thông qua - Tàu có thể qua : Loại tàu LOA(m) d (m) DWT Tàu hàng rời - 19 150000 Tàu hàng khô - 12 250000 Tàu hóa chất - 10 16000 Tàu chở gas 258 13.8 100,000 Tàu dầu thô 340 19 250,000 1.1.4 TUYẾN ĐƯỜNG GIỮA 2 CẢNG - Tuyến Quảng Ninh - Kashima dài 648 hải lí *Vùng biển Hồng Kông : - Chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, thủy triều đều đặn, các dòng hải lưu rất ít ảnh hưởng đến sự đi lại của tàu, song do đi lên phía Bắc nên chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, ở vùng biển này lượng mưa tập trung vào tháng 06, 07 với lượng mưa trung bình là 1964mm. Tại vùng biển Đông có thể có bão đột ngột thường từ cấp 05 đến 07. Từ tháng 11 đến tháng 04 năm sau thường xuất hiện sương mù nên tàu hành trình khó khăn. - Ở vùng biển này chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu nóng chảy từ bờ biển Châu Á lên phía Bắc rồi theo bờ biển về Châu Mỹ quay về xích đạo tạo thành vòng kín và dòng hải lưu lạnh chảy ngược từ Bắc Mỹ về phía Nam theo bờ biển Châu Á. Do có các dòng hải lưu nên tốc độ của tàu cũng bị ảnh hưởng. *Vùng biển Nhật Bản - Tại đây thường có gió mùa Đông Bắc vào tháng 8 và tháng 9 gây nên biển động gió cấp 8,cấp 9. Bão ở đây thường xuất hiện từ quẩn đảo Philippin, thời gian ảnh hưởng của một trận bão khoảng 05 ngày. Hàng năm vào khoảng từ tháng 6 đến tháng 9 thường xuất hiện những cơn bão lớn từ 2 đến 4 lần, gây nguy hiểm cho tàu hoạt động trên biển. 18
- Vùng biển này cũng chịu ảnh hưởng của chế độ nhật triều với biên độ dao động khoảng 2m và cũng chịu ảnh hưởng của hai dòng hải lưu như ở vùng biển Hồng Kông. - Qua Hồng Kông từ vùng biển Đông Hải phía trên đảo Đài Loan về mùa đông chịu ảnh hưởng của áp thấp nhiệt đới của sóng nên tốc độ tàu chậm lại, nếu đi xuôi dòng hải lưu và xuôi gió thì tốc độ tàu tăng lên khoảng 3 hải lý/giờ. 1.2 TÀU MẪU - Việc tìm hiểu tàu mẫu có vai trò quan trọng ban đầu trong xây dựng phương án.Mục đích của việc tìm hiểu tàu mẫu là để thông qua các thông số cơ bản của tàu mẫu đánh giá tính năng, của tàu trong quá trình đóng mới, khai thác từ đó rút kinh nghiệm khuyết điểm và áp dụng ưu điểm vào tàu được thiết kế. Với mục đích đó, tàu mẫu phải thỏa mãn điều kiện sau : + cùng công dụng, loại tàu + cùng câp vùng hoạt động, cấp thiết kế + cùng vật liệu đóng + các thông số phải gần sát nhau 19
Nguồn tàu mẫu theo Đăng kiểm Việt Nam Bảng 1.1 - Tàu mẫu No Đại lượng Đơn vị Dabrowski Long Phú Amazonmaru 1 Vận tốc knot 15.5 12,5 14.6 2 LOA m 156.36 152.2 150 3 LPP m 144.5 144.7 143 4 B m 20.4 21.9 22.7 5 D m 12.55 12.32 13.15 6 d m 9.16 9.1 9.75 7 DW tấn 15440 16480 18494 8 Ne cv 7200 9600 6200 9 n rpm 135 - 145 10 L/B 7.083 6.607 6.299 11 B/T 2.227 2.407 2.328 12 D/T 1.37 1.354 1.349 13 ηD - 0.7 0.7 20
PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 21
2.1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ LƯỢNG CHIẾM NƯỚC, CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU VÀ HỆ SỐ BÉO 2.1.1. LƯỢNG CHIẾM NƯỚC SƠ BỘ Hệ số lợi dụng lượng chiếm nước theo trọng tải. DW  Trong đó : ηDW = 0.64 - 0.73 ,hệ số lợi dụng lượng chiếm nước theo trọng tải với tàu hàng cỡ lớn ( tra Bảng 2.2/[1]1/trang 18) ηDW = 0.7 DW = 17500 - trọng tải (tấn). Δ - lượng chiếm nước sơ bộ (tấn). → Δm = DW/η = 25714 (tấn) 2.1.2. SƠ BỘ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU&HỆ SỐ BÉO 2.1.2.1. Chiều dài tàu Chiều dài tàu xác định thông qua chiều dài tương đối: L l L l.3 3  Trong đó : l - chiều dài tương đối, xác định theo công thức 9.43/[2]/T170 vs l 7.2 5.46 vs 4.3 với vs = 13.5 tốc độ tàu, (knot). Δm = 25714 (tấn) - lượng chiếm nước sơ bộ. ρ = 1.025 (tấn/m3) - khối lượng riêng của nước. →L= 160.0 (m) Chọn chiều dài sơ bộ là: L = 160.0 (m) 2.1.2.2. Hệ số béo thể tích Tính số Fr và hệ số béo CB theo vs và L : Số Frude : v 0.514vS Fr 0.18 gL gL 22
Hệ số béo thể tích: CB = 1.09 - 1.68Fr ± 0.12= 0.80 ±0.12 (công thức 9.64/[2]-T175) Chọn hệ sơ bộ hệ số béo thể tích là CB = 0.75 2.1.2.3. Hệ số béo sườn giữa Đối với những tàu chạy tốc độ chậm ( Fr < 0.28 ) Mối quan hệ giữa CB và CM được tuyến tính hóa như sau : CM = 0.926 + 0.085CB ± 0.004 = 0.99 ± 0.004 (công thức 6.20/[2]-trang 115) Chọn hệ sơ bộ hệ số béo sườn giữa CM = 0.99 2.1.2.4. Hệ số béo dọc Hệ số béo dọc được xác định bởi tỷ số giữa CB và CM. CP = CB/CM = 0.76 2.1.2.5. Hệ số béo đường nước thiết kế Giá trị trung bình của hệ số này được xác định theo công thức 2/3 CWPtb = (a+Δa).CP (công thức 6.24/[2]-trang 115) Trong đó : a = 0.985 Δa = ± 0.075 - phụ thuộc vào dạng sườn, Δa càng lớn thì sườn càng có hình dáng gần với dạng chữ V. CWP = 0.76 - 0.88 Chọn CWP = 0.86 2.1.2.6. Hệ số béo thẳng đứng Hệ số béo thẳng đứng được xác định bởi tỷ số giữa CB và CWP: CVP = CB/CWP = 0.87 2.1.2.7. Chiều rộng tàu,chiều chìm tàu và chiều cao mạn Ta có : Δsb = k.ρCBLBT Trong đó : Δsb = 25714 (tấn) - lượng chiếm nước sơ bộ k = 1.007 - hệ số để ý tới phần nhô,chiều dày tôn thuộc bề mặt ngâm nước của tàu. ρ = 1.025 (tấn/m 3 ) - khối lượng riêng của nước 23
CB= 0.75 - hệ số béo thể tích L = 160.0 (m) - chiều dài tàu →BT = 203.44 (m 2 ) C h B WP h bT == 6h 3,47 kg h T T CC B WP B Theo thống kê tàu hàng hiện đại, ta có: B/T = 2,0 - 2,5 Chọn bT = 2.26 Theo bảng 2-8/[1], tàu hàng có mạn khô tối thiểu: D/T= 1.15-1.45 Chọn D/T = 1,31 Từ các phương trình ta giải ra được : B = 21.46 (m) Chọn B = 21.50 (m) d = 9.48 (m) D = 9.50 (m) D = 12.44 (m) D = 12.50 (m) Vậy kích thước chủ yếu sơ bộ của tàu là: L = 160 (m) B = 21.5 (m) D = 12.5 (m) d = 9.5 (m) CB = 0.75 CM = 0.99 2.2. TÍNH NGHIỆM CÁC THÔNG SỐ SƠ BỘ 2.2.1. NGHIỆM LƯỢNG CHIẾM NƯỚC Theo phương trình sức nổi Δ = k.ρCBLBT Trong đó : k = 1.007 - hệ số để ý tới phần nhô,chiều dày tôn thuộc bề mặt ngâm nước của tàu ρ = 1.025 (tấn/m 3 ) - khối lượng riêng của nước CB= 0.75 - hệ số béo thể tích L = 160.0 (m) chiều dài tàu B = 21.5 (m) chiều rộng tàu d = 9.50 (m) chiều chìm tàu → Δ = 25299 (tấn) Δsb = 25714 (tấn) Xét : [(Δsb - Δ)/Δsb].100%= 1.6% < 3% Kết luận : thông số của tàu thoả mãn phương trình sức nổi 2.2.2. NGHIỆM CÁC TỈ SỐ KÍCH THƯỚC 24
2.2.2.1. Tỷ số L/B Tỷ số L/B biểu diễn bằng quan hệ B = f(L), ảnh hưởng đến sức cản toàn tàu và là yếu tố quyết định đến tính quay trở, tính ổn định hướng đi của tàu. Theo bảng 2-7/[1] đối với tàu hàng ta có : L/B = 5.5 - 8.0 Theo số liệu tàu mẫu khai thác : L/B = 6.30- 7.58 Theo tính toán ta có: L/B = 7.44 - thỏa mãn 2.2.2.2. Tỷ số D/d Tỷ số D/T ảnh hưởng tới khả năng chống chìm và chống hắt nước lên boong của tàu. Theo bảng 2-8/[1], tàu hàng có mạn khô tối thiểu: D/T= 1.15-1.45 Theo số liệu thống kê tàu mẫu khai thác : D/T = 1.32 - 1.37 Theo tính toán ta có: D/d = 1.32 - Thỏa mãn 2.2.2.3. Tỷ số B/d Tỷ số B/d có quan hệ với tính ổn định và sức cản của thân tàu. Theo thống kê tàu hàng hiện đại : B/d = 2.0 - 2.5 Theo thống kê tàu mẫu : B/T = 2.23 - 2.41 Theo tính toán : B/d = 2.26 - Thỏa mãn 2.2.3. SƠ BỘ KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH Tính ổn định là một đặc tính hàng hải của tàu, nó cho biết khả năng trở về vị trí cân bằng cảu tàu sau khi ngoại lực gây nghiêng ngừng tác dụng Chiều cao tâm nghiêng ngang h được coi là một đặc trưng ổn định của tàu khi nghiêng góc nhỏ, do đó ta kiểm tra ổn định của tàu thông qua chiều cao tâm nghiêng ban đầu. Chiều cao ổn định ban đầu, GM là : GM = KB + BM - KG - ΔGM ≥ GMm Trong đó : KB - cao độ tâm nổi, tính theo công thức của Normand (T84/[2]) CWP KB d 5.07 (m) CCWP B BM- bán kính tâm nghiêng ngang, theo Normand(T408/[1]) 25
2 2 CWP B BM kr 5.60 (m) CdB 12 kr : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc hình dáng đường nước.Đối với đường nước có dạng lồi (không có điểm uốn): kr = 1.03 ± 0.05 chọn kr = 1.05 KG - cao độ trọng tâm tàu KG = kg.D = 7.88 (m) kg = 0,62 - 0,65 (bảng 2.8/[1]-T34), chọn kg = 0,63 ΔGM - trị số giảm chiều cao ổn định ban đầu do ảnh hưởng của mặt nước tự do. Với tàu hàng Δh = 0.25 - 0.3 m chọn ΔGM= 0.3 (m) GMm - chiều cao tâm nghiêng tối thiểu, theo công thức Nogid với tàu hàng có B > 12 m GMm= (0.04-0.05)B = 0.86 - 1.08 (m) →ΔGM = 2.50 (m) > GMm Kết luận : thông số của tàu thoả mãn điều kiện ổn định 2.2.4. SƠ BỘ KIỂM TRA TÍNH LẮC Trong giai đoạn lựa chọn kích thước của tàu, chu kì lắc ngang của tàu được xác định bằng công thức sau : 22 Bz 4 G T 0.58 9.8 (s) h0 Trong đó : B = 21.50 (m) KG = 7.88 (m) ΔGM = 2.50 (m) Chu kì lắc của tàu cho trọng tải 17300T, tra bảng 2.74/[1]1 ta được: Tθth = 7-12 (s) Kết luận : thông số của tàu thoả mãn điều kiện chòng chành 2.2.5. SƠ BỘ TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG TÀU THEO CÁC THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG 2.2.5.1. Sơ bộ tính sức cản * Seri áp dụng Với bộ thông số đã có và loại tàu, ta chọn tính toán lực cản theo sê-ri các 26
tàu có hệ số béo vừa phải (sê-ri 60). Với các đặc trưng như sau: Bảng 2.1 - Giới hạn của phương pháp No Thông số Giới hạn của sê-ri Tàu thiết kế 1 Dạng sườn U, V, trung gian - 2 L/B 5.50 - 8.50 7.44 3 B/T 2.13 - 3.50 2.26 4 l = L/V1/3 4.5 - 7.5 5.50 5 Fr 0.16 - 0.30 0.18 6 CB 0.60 - 0.80 0.75 7 CP 0.614 - 0.805 0.76 Vậy đặc trưng của tàu thiết kế thỏa mãn sê-ri đã chọn. Khi đó sức cản được tính như sau : R = RF + RR + RA + RAP (kN) Trong đó : R - lực cản toàn phần (kN) RF - lực cản ma sát , RF = 1/2*ρ*CF*v2*S (kN) 2.58 Với CF = 0.455/(lgRe) RR - lực cản dư , RR = 1/2*ρ*CR*v2*S (kN) Với CR = CR(CB; Fr).kl.kB/T.aB/T.kxB CR(CB;Fr) - hệ số lực cản dư đối với giá trị hệ số béo CB của bài toán và số Fr 1/3 kl - hệ số để ý tới ảnh hưởng của chiều dài tương đối l = L/V kB/T và aB/T - hệ số ảnh hưởng của sự khác nhau giữa B/T tính toán và giá trị tiêu chuẩn B/T = 2.5 kxB - hệ số ảnh hưởng của hoành độ tâm nổi RA - lực cản do nhám , RA = 1/2*ρ*CA*v2*S (kN) RAP - lực cản do phần nhô , RAP = 1/2*ρ*CAP*v2*S (kN) 2 → R = 1/2*ρ*(CF+CR+CA+CAP)*v *S (kN) S - diện tích mặt ướt của tàu Theo công thức V.A.Cemeki với tàu vận tải biển có hệ số béo CB lớn (CB > 0.65) thì: 2 S = LT[2+1.37(CB - 0.274)B/T] = 5283 (m ) 27
Quá trình tính toán được thể hiện dưới bảng sau: Bảng 2.2 - Tính sức cản TT Đại lượng Đơn vị 1 vs knot 13.5 2 v=0.5147vs m/s 6.9 3 v2 (m/s) 2 48.3 4 Fr = v/(gL)1/2 - 0.175 3 5 CR0.10 = CR0(CB;Fr) - 1.30 6 l0 = l0(CB) - 5.34 7 al = al(l;Fr) - 1.16 8 al0 = al0(l0;Fr) - 1.44 9 kl = al/al0 - 0.81 10 kxB = kxB(CB; Fr) - 1.02 11 kB/T = kB/T(B/T;Fr) - 0.984 12 aB/T = aB/T(B/T) - 1.00 3 13CR.10 =[5].[9].[10].[11].[12] - 1.051 14 Re/106=vL/(υ.106) - 1052.8 3 2.58 3 15CF0.10 =[0.455/(lgRe) ]/10 - 1.561 3 16 CA.10 - 0.2 3 17 CAP.10 - 0.1 18 C.103=[9]+[11]+[12]+[13] - 2.9 2 19S=LT[2+1.37(CB-0.274)B/T] m 5283 20 R=1/2.ρ.[14].[3].[15] kN 483 21 PE=[20].[2] kW 3350 Vậy ta có : R = 483 kN PE = 3350 kW 2.2.5.2. Sơ bộ tính toán chong chóng để lựa chọn động cơ chính (1) Lựa chọn sơ bộ các yếu tố cơ bản của chong chóng *Vật liệu Chọn vật liệu chế tạo là đồng thau Giới hạn chảy Giới hạn bền Ứng suất cho Tên vật liệu Độ kéo dài (%) (kG/cm 2 ) (kG/cm 2 ) phép(kG/cm 2 ) Đồng thau 2500 6400 22 650 *Chọn dạng thiết bị đẩy 28
Lựa chọn dạng thiết bị đẩy là chong chóng vì lượng chiếm nước nhỏ, đơn giản và kinh tế. Ta lựa chọn chong chóng có bước cố định vì có hiệu suất cao, kết cấu và sự truyền công suất từ động cơ tới đơn giản, giá thành chế tạo tương đối thấp, tin cậy trong khai thác. Hơn nữa sự bố trí chong chóng với thân tàu không đòi hỏi sự phức tạp. *Lựa chọn số lượng và chiều quay chong chóng Lựa chọn số lượng chong chóng là : ZP = 1 Chiều quay của chong chóng là chiều quay phải *Hệ số dòng theo và hệ số dòng hút Với tàu vận tải biển 1 chong chóng,theo Taylor: WT = 0.5CB - 0.05 = 0.33 t = kT.WT = 0.23 Trong đó : CB = 0.75 - hệ số béo thể tích kT = 0.7 - khi các thiết bị bố trí sau chong chóng tạo thành tổ hợp thoát nước *Đường kính sơ bộ của chong chóng Đường kính sơ bộ của chong chóng có thể tính theo tích số tối ưu với vòng quay của nó,theo công thức sau: 1/2 1/4 Dnm = 11.8T Trong đó: T = R/[Zp(1-t) = 625 kN, lực đẩy của chong chóng. nm - số vòng quay của chong chóng, rpm. Căn cứ vào dự đoán vùng vòng quay theo công suất của động cơ theo Catalogue của hãng chế tạo diesel. Công suất sơ bộ của động cơ: PS = PE/η = 5583 (kN) PE = 3350 (kN) - công suất sau chong chóng. η = 0.6 - hiệu suất chung của bộ truyền. Tra Catalogue,sơ bộ chọn máy: Tên máy Hãng Công suất Số vòng quay Khối lượng kW rpm ton 4S50MC Man B&W 5720 127 171 Đường kính sơ bộ của chong chóng: 1/4 1/2 D = 11.8T /nm = 5.24 (m) ! 2/3 KDVZ . . 2.0 3 d DT A P H AAEE T Z10* m * T 0,24. 1.08 d .3 dH H e KDVZ . . 2.0 4 AA DT A De. MAX  maxD 00 MIN T D   29
! 2/3 KDVZ . . 2.0 3 d DT A P H AAEE T Z10* m * T 0,24. 1.08 d .3 dH H e KDVZ . . 2.0 4 AA DT A De. MAX  maxD 00 MIN T D   2.2.5.3. Nghiệm lượng chiếm nước theo các thành phần tải trọng * Các số liệu tính toán Bảng 2.3 Số liệu No Kí hiệu Đơn vị Miền giá trị Nguồn gốc Giá trị 1 Δ tấn - Tính toán 25714 2 m'01 - 17.1-25.6 [2] 0.256 3 m"02 - 49±6 [2] 0.55 4 m"03 - 21±4 [2] 0.25 1/4 5 m'04 tấn/kW w04=(600±60)/N [2] 0.04 6 m"05 - 23±5 [2] 0.28 7 m'11 - 1 ÷ 2 [2] 0.015 8 a kg/người 100 [2] 100.0 9 b kg/người/ngày 5 [2] 5.0 10 c lít/người/ngày 100 [2] 100.0 11 Z người - Biên chế 21 12 knl - 1.09±0.03 [2] 1.09 13 km - 1.16 [2] 1.16 14 wnl tấn/kW/ngày 0.11÷0.14 [2] 0.13 15 N kW - Tính toán 5720 16 t ngày - Tính toán 6 17 ηh - 60 ÷ 69 [2] 0.6 18 v knot - Đề tài 16.0 Bảng 2.4 - Các thành phần khối lượng Kí Đơn No Thành phần hiệu vị Cách tính Giá trị 1 Thân tàu m01 tấn m01=m'01.Δ 6583 2/3 2 Thiết bị m02 tấn m02=m"02. 471 2/3 3 Hệ thống m03 tấn m03=m"03. 214 4 Thiết bị năng lượng m04 tấn m04=m'04.N 244 2/3 5 Hệ thống điện&điều khiển m05 tấn m05=m"05. 240 6 Lớp thép bảo vệ m06 tấn - 0 7 Trang thiết bị,vũ khí m07 tấn - 0 8 Vũ khí đánh trả m08 tấn - 0 9 Dự trữ phụ tùng,vật tư m09 tấn - 10 10 Dằn cố định m10 tấn - 0 30
11 Dữ trữ LCN m11 tấn m11=m'11.Δ 386 12 Hàng lỏng cố định m12 tấn - 0 13 Trang thiết bị thuyền viên m13 tấn - 30 14 Tv,lt,tp,nước uống m14 tấn m14=(a+bt+ct)Z 15 15 Hàng hóa m15 tấn DW-m14-m16-m17m18 17250 16 Dự trữ nhiên liệu, m16 tấn m16 = knlkmwnltN 235 17 Hàng lỏng thay đổi m17 tấn - - 18 Nước dằn m18 tấn - - Tổng : Δ1 25678 Xét : (Δ1-Δ)/Δ = 0.14% Kết luận : thông số của tàu thỏa mãn lượng chiếm nước 2.2.6. SƠ BỘ KIỂM TRA DUNG TÍCH *Dung tích hàng theo khối lượng hàng : 3 VTT = μh.m15 = 21735 (m ) Trong đó : μh - hệ số dung tích của hàng hoá μh = 1.26 m3/tấn - Bảng 2.63/[1]1 m15 - khối lượng hàng m15 = 17250 tấn *Dung tích khóng hàng tính theo kích thước tàu VTK =(K1K2L - K3lm)BH = 26571 (m) Trong đó : K1 - hệ số , với tàu mạn khô tối thiểu lấy K1 = 0.95CWP + 0.05 = 0.867 K2 - hệ số , K2 = 0.96 K3 - hệ số , K3 = 1.00 L - chiều dài tàu, có L = 160.0 (m) B - chiều rộng tàu, có B = 21.5 (m) H - Chiều cao khoang hàng, H = D - h đ = 11.43 (m) D- chiều cao mạn, D = 12.50 (m) h đ -chiều cao đáy đôi, h đ ≥ max(B/20;760) = 1.08 (m) Chọn chiều cao đáy đôi hđ = 1.3 (m) lm - chiều dài buồng máy, tra bảng 2-69/[1]1 lm = (0.15-0.17)L = 24 - 27.2 (m) lấy lm= 25 (m) Xét : VTK > VTT Kết luận : các thông số của tàu thỏa mãn dung tích 31
Bảng 2.5 - Các thông số chủ yếu No Thông số cơ bản Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Chiều dài tàu L m 160.0 2 Chiều rộng tàu B m 21.50 3 Chiều chìm tàu d m 9.50 4 Chiều cao mạn D m 12.50 5 Hệ số béo thể tích CB - 0.75 6 Hệ số béo sườn giữa CM - 0.99 7 Hệ số béo đường nước CWP - 0.86 8 Hệ số béo dọc CP - 0.76 9 Hệ số béo thẳng đứng CVP - 0.87 10 Tỉ số L/B L/B - 7.44 11 Tỉ số B/T B/T - 2.26 12 Tỉ số D/T D/T - 1.32 13 Trọng tải DW tấn 17500 14 Công suất N kW 5720 15 Vận tốc vs knot 13.50 16 Lượng chiếm nước Δ tấn 25678 32
PHẦN III: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ THUYẾT 33
3.1. XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 3.1.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Tuyến hình lý thuyết biểu diễn bề mặt của thân tàu và cho đặc trưng chung nhất hình dáng của nó được xây dựng trên cơ sở các kích thước chính đã được xác định trong thiết kế và hàng loạt các đặc trưng khác về hình dáng tàu. Các hệ số béo mà trước hết là hệ số béo chung CB, hệ hệ số béo đường nước thiết kế CWP, hệ số béo sườn giữa CM, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Ngày nay có nhiều phương pháp xây dựng tuyến hình, mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng. Ở đây ta dùng phương pháp thiết kế mới để xây dựng tuyến hình tàu. Phương pháp sử dụng là phương pháp I.A.Iacovlev, cụ thể gồm các bước sau: 3.1.2. ĐẶC TRƯNG HÌNH DÁNG TÀU Bảng 3.1 - Các thông số chủ yếu No Thông số cơ bản Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Chiều dài tàu L m 160.0 2 Chiều rộng tàu B m 21.50 3 Chiều chìm tàu d m 9.50 4 Chiều cao mạn D m 12.50 5 Hệ số béo thể tích CB - 0.75 6 Hệ số béo sườn giữa CM - 0.99 7 Hệ số béo đường nước CWP - 0.86 8 Hệ số béo dọc CP - 0.76 9 Hệ số béo thẳng đứng CVP - 0.87 10 Tỉ số L/B L/B - 7.44 11 Tỉ số B/T B/T - 2.26 12 Tỉ số D/T D/T - 1.32 13 Trọng tải DW tấn 17500 14 Công suất N kW 5720 15 Vận tốc vs knot 13.5 16 Lượng chiếm nước Δ tấn 25678 3.1.3. DẠNG SƯỜN, SỐNG MŨI, SỐNG ĐUÔI 3.1.3.1. Dạng sườn Vùng mũi: sườn vùng mũi ảnh hưởng lớn tới sức cản của tàu. Chọn dạng 34
sườn mũi dạng chữ U vừa. Vùng giữa tàu: giữa tàu là đoạn thân ống, chọn dạng sườn chữ U Vùng đuôi: sườn vùng đuôi tàu ảnh hưởng tới sức cản vỏ tàu và dòng chảy tới chong chóng. Chọn dạng sườn chữ U vừa, một số sườn tại mút đuôi dạng chữ V. 3.1.3.2. Sống mũi Dạng mũi tàu có ảnh hưởng rất nhiều đến tốc độ của tàu, tính công nghệ và tính thẩm mỹ của con tàu. Từ đó ta chọn dạng mũi tàu cụ thể như sau: 3.1.3.3. Sống đuôi Dạng đuôi tàu phần phía dưới đường nước quyết định đến chất lượng dòng nước chảy tới thiết bị đẩy và sự bố trí của thiết bị đẩy và thiết bị lái. Dạng đuôi tàu trên đường nước phải lựa chọn từ điều kiện công nghệ, tính thẩm mỹ, diện tích boong sử dụng, bảo vệ và tí phá vỡ dòng chảy tới thiết bị đẩy. Hình dạng đuôi được lựa chọn phù hợp với yêu cầu trên là đuôi tuần dương. *Để xác định được kích thước của vòm đuôi. Trước hết ta phải xem xét yêu cầu bố trí thiết bị lái và thiết bị đẩy. - Kích thước thiết bị đẩy đã được lựa chọn ở phần trước. - Xác định các yếu tố hình học của bánh lái: + Diện tích bánh lái được chọn theo công thức 1-7/[3]-12 2 FP = μ.Ld/100 = 19.76 - 28.88 (m ) Trong đó : L = 160.0 (m) - chiều dài giữa 2 đường vuông góc của tàu. d 9.5 (m) - chiều chìm tàu. μ = 1.3 ÷ 1.9 - hệ số diện tích bánh lái thống kê cho trong bảng (1.2) đến bảng (1.4) [3]-13 2 Chọn FP = 22 (m ) + Diện tích bánh lái đã chọn phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức : LT 150 FP p. q 0,75 min 100 L 75 Trong đó : p - hệ số, bằng 1.2 nếu bánh lái không đặt trực tiếp sau chong 35
chóng bằng 1.0 nếu bánh lái đặt trực tiếp sau chong chóng. q - hệ số, bằng 1.25 với tàu kéo, bằng 1.0 với loại tàu khác. L = 160.0 (m) - chiều dài tàu. d = 9.5 (m) - chiều chìm tàu. 2 Fpmin = 21 (m ) Vậy diện tích bánh lái đã chọn thỏa mãn điều kiện diện tích tối thiểu. + Bánh lái tấm dạng hình chữ nhật có profin thoát nước. Chiều cao của bánh lái được lựa chọn phù hợp với tuyến hình đuôi tàu đường kính chong chóng và chiều chìm tàu. Chiều cao bánh lái: hP = 5.50 (m) Chiều rộng bánh lái: bP = 4.00 (m) Độ dang bánh lái: λ = hP/bP = 1.38 Từ đó ta lựa chọn vòm đuôi cụ thể như sau : 3.1.4. XÂY DỰNG ĐƯỜNG NƯỚC TRUNG BÌNH,ĐƯỜNG NƯỚC THIẾT KẾ 3.1.4.1. Hoành độ tâm nổi Khi CB > 0.65 giá trị XB/L tương ứng được xác định theo công thức 9.71/[2]-177 : LCB CB 0,65 0,022 sin . 0,5 L 2 0,15 Trong đó: 36
CB = 0.75 - hệ số béo thể tích. L = 160.0 (m) - chiều dài tàu. LCB/L = 0.004 - 0.014 LCB = 0.53 - 1.97 (m) Chọn LCB = 1.05 (m) 3.1.4.2. Hoành độ tâm đường nước thiết kế Hoành độ tâm đường nước thiết kế xác định theo công thức 9.96/[2]-183 L 1 Cf (1,75 CCC 3,52 ) 1 L 100 WP WP WP Trong đó: L = 160.0 (m) - chiều dài tàu CWP = 0.86 - hệ số béo đường nước LCf = -3.61 (m) 3.1.4.3. Chiều dài thân ống, đoạn thon mũi, thon đuôi. Chiều dài đoạn thân ống, thong mũi, thong đuôi lấy từ đồ thị thống kê Hình 9.19/[2]-186 với CB tương ứng. r = 36 %L → r = 57.60 (m) Chiều dài thon mũi m = 40 %L → m = 64.00 (m) Chiều dài đoạn thân ống e = 24 %L → e = 38.40 (m) Chiều dài thon đuôi L = 160.0 (m) 3.1.4.4. Vị trí sườn lớn nhất Tàu thiết kế là tàu hàng rời, có đoạn thân ống vì vậy trong trường hợp này sườn có diện tích lớn nhất sẽ chiếm toàn bộ chiều dài đoạn thân ống, vị trí sườn lớn nhất không ảnh hưởng tới tính di động của tàu. 3.1.4.5. Các hệ số béo mũi và đuôi * Hệ số béo dọc Theo Normand - công thức 9.80/[2]-179 CPm = CP + 2.25LCB/L = 0.77 CPđ = CP - 2.25LCB/L = 0.75 Trong đó: CP = 0.76 - hệ số béo dọc tàu. 37
LCB = 1.05 (m) - tọa độ của tâm nổi L = 160.0 (m) - chiều dài tàu *Hệ số béo thể tích CBm = CM.CPm = 0.77 CBđ = CM.CPđ = 0.74 *Hệ số béo đường nước thiết kế Theo công thức 9.95/[2]-183 1/2 CWPm = CWP - 0.125(1-CWP) = 0.81 1/2 CWPđ = CWP + 0.125(1-CWP) = 0.91 3.1.4.6. Xây dựng đường cong diện tích đường sườn Đường cong diện tích đường sườn được xây dựng theo phương pháp cân bằng diện tích hình thang (Hình 10.8/[2]-217) Trong đó: Bảng 3.2 - Xây dựng đường cong diện tích sườn No Đại lượng Đơn vị Giá trị 1 L m 160.0 2 r m 57.60 3 m m 64.00 4 e m 38.40 CPđ - 0.75 CPm - 0.77 5 Cpr=(CPđL/2-L/2+r)/r - 0.65 6 Cpe=(CPmL/2-L/2+e)/e - 0.53 2 7 CM.BT m 202.2 2 8 Ωr = (2Cpr-1)CMBT m 59.1 2 9 Ωe = (2Cpe-1)CMBT m 12.4 10 ψe/2 độ 22 11 ψr/2 độ 13 Nghiệm lại đường cong diện tích sườn CB theo đường cong diện tích sườn 38
Bảng 3.3 - Nghiệm đường nước trung bình Sn i Am ki ki.Am i.ki.Am - - m 2 m 2 m 2 m 2 0 -10 49.51 1 49.51 -495.1 1 -9 109.58 2 219.16 -1972.4 2 -8 183.09 2 366.18 -2929.4 3 -7 194.34 2 388.68 -2720.8 4 -6 200.16 2 400.32 -2401.9 5 -5 202.00 2 404.00 -2020.0 6 -4 202.00 2 404.00 -1616.0 7 -3 202.00 2 404.00 -1212.0 8 -2 202.00 2 404.00 -808.0 9 -1 202.00 2 404.00 -404.0 10 0 202.00 2 404.00 0.0 11 1 202.00 2 404.00 404.0 12 2 202.00 2 404.00 808.0 13 3 202.00 2 404.00 1212.0 14 4 202.00 2 404.00 1616.0 15 5 202.00 2 404.00 2020.0 16 6 192.52 2 385.04 2310.2 17 7 163.71 2 327.42 2291.9 18 8 119.94 2 239.88 1919.0 19 9 62.71 2 125.42 1128.8 20 10 18.19 1 18.19 181.9 Tổng 6963.80 -2687.8 * Lượng chiếm nước Δ2 = 0,5.ρ.ΔL.Σki.Am = 25956 (tấn) Trong đó: ρ = 1.025 (tấn/m 3 ) - khối lượng riêng của nước biển ΔL= 8 (m) - khoảng sườn lý thuyết Δ = 25678 (tấn) - lượng chiếm nước của tàu. →ΔΔ = 1.08% * Hoành độ tâm nổi X'B = ΔL.Σi.ki.Am/Σki.Am 1.06 (m) Trong đó: LCB = 1.05 (m) - hoành độ tâm nổi 39
→ΔLCB = 0.91% 3.1.4.7 Xây dựng đường nước thiết kế Đường nước thiết kế cũng được xây dựng theo phương pháp cân bằng diện tích hình thang (Hình 10.8/[2]-217) Trong đó: Bảng 3.4 - Xây dựng đường nước thiết kế No Đại lượng Đơn vị Giá trị 1 L m 160.0 2 r m 57.6 3 m m 64.0 4 e m 38.4 5 B/2 m 10.75 6 CWPđ - 0.91 7 CWPm - 0.81 8 Lđ m 81.9 9 Lm m 78.0 10 mđ m 24.3 11 mm m 39.7 CWPđ L đ B/ 2 m đ B / 2 CW Pr - 0.87 12 rB /2 C L B/ 2 m B / 2 C WPm m m WPe eB /2 - 0.62 13 14 br=B(CWPr-0.5) m 7.900 15 be=B(CWPe-0.5) m 3.970 16 ψe/2 độ 10 40
đường nước thiết kế 41
Nghiệm lại đường nước thiết kế Bảng 3.5 - Nghiệm đường nước thiết kế Sn i y ki ki.y Σtpi.ki.y - - m m m m VL -10.4 1.810 0 0.0 0 0 -10 3.940 1.000 3.9 -39.4 1 -9 7.550 2.000 15.1 -135.9 2 -8 9.490 2.000 19.0 -151.8 3 -7 10.350 2.000 20.7 -144.9 4 -6 10.690 2.000 21.4 -128.3 5 -5 10.750 2.000 21.5 -107.5 6 -4 10.750 2.000 21.5 -86.0 7 -3 10.750 2.000 21.5 -64.5 8 -2 10.750 2.000 21.5 -43.0 9 -1 10.750 2.000 21.5 -21.5 10 0 10.750 2.000 21.5 0.0 11 1 10.750 2.000 21.5 21.5 12 2 10.750 2.000 21.5 43.0 13 3 10.750 2.000 21.5 64.5 14 4 10.750 2.000 21.5 86.0 15 5 10.750 2.000 21.5 107.5 16 6 10.690 2.000 21.4 128.3 17 7 9.900 2.000 19.8 138.6 18 8 7.900 2.000 15.8 126.4 19 9 4.600 2.000 9.2 82.8 20 10 0.000 1.000 0.0 0.0 Tổng 382.8 -124.2 * Nghiệm diện tích đường nước thiết kế 2 S' = ΔL.Σtpy = 3062.24 (m ) Trong đó: ΔL = 8.000 (m) - khoảng sườn lý thuyết 2 S = CWP.L.B = 3017.6 (m ) - diện tích đường nước thiết kế →ΔS = 1.48% *Tọa độ hoành độ tâm đường nước thiết kế X'f = ΔL.Σtpiy/Σtpy = -3.46 (m) Trong đó: 42
Xf = -3.61 (m) - hoành độ trọng tâm đường nước thiết kế →ΔXf = 4.1% 3.1.5. XÂY DỰNG SƯỜN LỚN NHẤT Đối với những tàu béo có kết cấu đáy bằng, mạn phẳng (phần thân ống), hông lượn tròn có bán kính lượn hông r của sườn lớn nhất sẽ liên hệ với hệ số béo CM thông qua công thức sau: 1/2 r = 1.525((1-CM)BT) = 2.070 (m) Trong đó: CM= 0.99 B= 21.50 (m) d= 9.50 (m) Chọn r = 2.000 (m) 3.1.6. XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ THUYẾT THEO PHƯƠNG PHÁP I. A. IACOVLEV Từ đường cong diện tích đường sườn và đường nước thiết kế đã được xây dựng ta có thể xác định được hình dáng gần đúng của tất cả các sườn Để đạt được mục đích này, trên mỗi mặt cắt sườn ta cần thể hiện: 1) Chiều chìm T d= 9.50 (m) 2) Tung độ đường nước thiết kế yiDWL Bảng 3.6 - Tung độ đường nước thiết kế Sn yiDWL (mm) Sn yiDWL (mm) VL 1810 10 10750 0 3940 11 10750 1 7550 12 10750 2 9490 13 10750 3 10350 14 10750 4 10690 15 10750 5 10750 16 10690 6 10750 17 9900 7 10750 18 7900 8 10750 19 4600 9 10750 20 0 3) Tung độ đường nước trung bình yitb = wi/2T 43
Bảng 3.7 - Tung độ đường nước trung bình 2 2 Sn AMi (m ) yitb (mm) Sn AMi (m ) yitb (mm) 0 49.51 5212 11 202.00 21263 1 109.58 11535 12 202.00 21263 2 183.09 19273 13 202.00 21263 3 194.34 20457 14 202.00 21263 4 200.16 21069 15 202.00 21263 5 202.00 21263 16 192.52 20265 6 202.00 21263 17 163.71 17233 7 202.00 21263 18 119.94 12625 8 202.00 21263 19 62.71 6601 9 202.00 21263 20 18.19 1915 Nội dung của phương pháp được cụ thể hóa như sau: - Tứ giác ACP1E có diện tích lấy trên đường cong diện tích sườn và có chiều rộng lấy theo đường nước thiết kế. - Ta vẽ đường cong EC sao cho diện tích giới hạn bởi đường cong giới hạn bởi đường cong bằng diện tích của sườn đã cho, ta được sườn cần dựng. - Đường cong EC đi gần sát với đường gãy khúc EP1C trùng với nó ở 2 đầu và cắt đường gãy khúc ở hai điểm trung gian. Phần trên đường nước thiết kế DWL của sườn được xây dựng bằng mặt đỗi xứng qua mặt phẳng đối xứng. - Bằng phương pháp này ta áp dụng lần lượt các sườn lý thuyết khi biết diện tích sườn Ax trên đường cong diện tích sườn. - Trị số tung độ của mỗi đường nước tại mỗi sườn được xác định cụ thể sau khi xây dựng các sườn lý thuyết từ trị số đó ta lập bảng nghiệm lại diện tích sườn bằng phương pháp hình thang: 44
Bảng 3.8 - Giá trị diện tích sườn ngâm nước Sn 0 ĐN yi (m) ki ki.yi 0 - 1 - 1000 - 2 - 2000 - 2 - 3000 - 2 - 4000 - 2 - 5000 - 2 - 6000 - 2 - 7000 - 2 - 8000 - 2 - 8800 0 0.8 0.00 9000 2.771 1.5 4.16 9500 3.941 0.5 1.97 Tổng 6.13 45
Sn 1 Sn 2 ĐN yi (m) ki ki.yi yi (m) ki ki.yi 0 0.642 1 0.64 2.026 1 2.03 1000 1.037 2 2.07 3.440 2 6.88 2000 1.212 2 2.42 4.013 2 8.03 3000 1.376 2 2.75 4.544 2 9.09 4000 1.584 2 3.17 5.095 2 10.19 5000 1.897 2 3.79 5.728 2 11.46 6000 2.4 2 4.80 6.370 2 12.74 7000 3.227 2 6.45 7.260 2 14.52 8000 4.771 2 9.54 8.160 2 16.32 9000 6.726 1.5 10.09 9.060 1.5 13.59 9500 7.55 0.5 3.78 9.489 0.5 4.74 Tổng 49.51 109.58 Sn 3 Sn 4 ĐN yi (m) ki ki.yi yi (m) ki ki.yi 0 4.36 1 4.36 6.38 1 6.38 1000 6.138 2 12.28 8.13 2 16.26 2000 7.194 2 14.39 8.87 2 17.74 3000 7.933 2 15.87 9.39 2 18.78 4000 8.517 2 17.03 9.79 2 19.58 5000 9.017 2 18.03 10.11 2 20.23 6000 9.415 2 18.83 10.32 2 20.63 7000 9.751 2 19.50 10.48 2 20.95 8000 10.027 2 20.05 10.60 2 21.19 9000 10.264 1.5 15.40 10.67 1.5 16.00 9500 10.345 0.5 5.17 10.69 0.5 5.34 Tổng 160.91 183.09 46
Sn 5 Sn 6 ĐN yi (m) ki ki.yi yi (m) ki ki.yi 0 7.79 1 7.79 8.57 1 8.57 1000 9.266 2 18.53 10.09 2 20.17 2000 9.892 2 19.78 10.55 2 21.10 3000 10.23 2 20.46 10.68 2 21.36 4000 10.461 2 20.92 10.73 2 21.46 5000 10.6 2 21.20 10.75 2 21.50 6000 10.664 2 21.33 10.75 2 21.50 7000 10.698 2 21.40 10.75 2 21.50 8000 10.72 2 21.44 10.75 2 21.50 9000 10.74 1.5 16.11 10.75 1.5 16.13 9500 10.75 0.5 5.38 10.75 0.5 5.38 Tổng 194.34 200.16 Sn 7-15 Sn 16 ĐN yi (m) ki ki.yi yi (m) ki ki.yi 0 8.830 1 8.83 7.860 1 7.86 1000 10.483 2 20.97 9.293 2 18.59 2000 10.750 2 21.50 9.810 2 19.62 3000 10.750 2 21.50 10.121 2 20.24 4000 10.750 2 21.50 10.305 2 20.61 5000 10.750 2 21.50 10.422 2 20.84 6000 10.750 2 21.50 10.505 2 21.01 7000 10.750 2 21.50 10.569 2 21.14 8000 10.750 2 21.50 10.626 2 21.25 9000 10.750 1.5 16.13 10.672 1.5 16.01 9500 10.750 0.5 5.38 10.691 0.5 5.35 Tổng 201.80 192.52 Sn 17 Sn 18 ĐN yi (m) ki ki.yi yi (m) ki ki.yi 0 5.54 1 5.54 3.04 1 3.04 1000 7.251 2 14.50 4.90 2 9.80 47
2000 7.901 2 15.80 5.51 2 11.02 3000 8.329 2 16.66 5.93 2 11.85 4000 8.659 2 17.32 6.27 2 12.54 5000 8.931 2 17.86 6.58 2 13.16 6000 9.174 2 18.35 6.87 2 13.75 7000 9.401 2 18.80 7.16 2 14.32 8000 9.61 2 19.22 7.45 2 14.89 9000 9.804 1.5 14.71 7.74 1.5 11.62 9500 9.896 0.5 4.95 7.90 0.5 3.95 Tổng 163.71 119.94 Sn 19 Sn 20 ĐN yi (m) ki ki.yi yi (m) ki ki.yi 0 0.95 1 0.95 - 1 - 1000 2.243 2 4.49 0.62 2 1.23 2000 2.736 2 5.47 0.98 2 1.97 3000 3.023 2 6.05 1.17 2 2.34 4000 3.256 2 6.51 1.30 2 2.60 5000 3.465 2 6.93 1.38 2 2.77 6000 3.669 2 7.34 1.40 2 2.81 7000 3.886 2 7.77 1.31 2 2.62 8000 4.132 2 8.26 0.93 2 1.86 9000 4.429 1.5 6.64 0.00 1.5 0.00 9500 4.602 0.5 2.30 0.00 0.5 0.00 Tổng 62.71 18.19 3.2.1. NGHIỆM LƯỢNG CHIẾM NƯỚC, TỌA ĐỘ TÂM NỔI Bảng 3.9 -Nghiệm đường nước trung bình Sn i Ai ki Ai.ki i.ki.Ai - - m2 m2 m2 m2 0 -10 6.13 1 6.13 -61.3 1 -9 49.51 2 99.02 -891.2 2 -8 109.58 2 219.16 -1753.3 3 -7 160.91 2 321.82 -2252.7 4 -6 183.09 2 366.18 -2197.1 5 -5 194.34 2 388.68 -1943.4 6 -4 200.16 2 400.32 -1601.3 7 -3 201.80 2 403.60 -1210.8 48
8 -2 201.80 2 403.60 -807.2 9 -1 201.80 2 403.60 -403.6 10 0 201.80 2 403.60 0.0 11 1 201.80 2 403.60 403.6 12 2 201.80 2 403.60 807.2 13 3 201.80 2 403.60 1210.8 14 4 201.8 2 403.60 1614.4 15 5 201.8 2 403.60 2018.0 16 6 192.5 2 385.04 2310.2 17 7 163.7 2 327.42 2291.9 18 8 119.9 2 239.88 1919.0 19 9 62.7 2 125.42 1128.8 20 10 18.2 1 18.19 181.9 Tổng 6529.66 764.0 * Lượng chiếm nước Δ' = 0,5.ρ.ΔL.ΣAi.ki = 26236 (tấn) Trong đó: ρ = 1.025 (tấn/m3) - khối lượng riêng của nước biển ΔL= 8 (m) - khoảng sườn lý thuyết Δ = 25956 (tấn) - lượng chiếm nước của tàu. →ΔΔ = 1.08% * Hoành độ tâm nổi X'B = ΔL.ΣtpiAx/ΣAi.ki = 1.070 (m) Trong đó: XB = 1.06 (m) - hoành độ tâm nổi →ΔXB = 0.94% Bảng 3.10 - Nghiệm đường nước thiết kế Sn i y ki yi.ki ki.y.i - - m m m m VL -10.44 1.811 - - - 0 -10 3.941 1.000 3.9 -39.41 1 -9 7.550 2.000 15.1 -135.90 2 -8 9.489 2.000 19.0 -151.82 3 -7 10.345 2.000 20.7 -144.83 4 -6 10.688 2.000 21.4 -128.26 5 -5 10.750 2.000 21.5 -107.50 49
6 -4 10.750 2.000 21.5 -86.00 7 -3 10.750 2.000 21.5 -64.50 8 -2 10.750 2.000 21.5 -43.00 9 -1 10.750 2.000 21.5 -21.50 10 0 10.750 2.000 21.5 0.00 11 1 10.750 2.000 21.5 21.50 12 2 10.750 2.000 21.5 43.00 13 3 10.750 2.000 21.5 64.50 14 4 10.750 2.000 21.5 86.00 15 5 10.750 2.000 21.5 107.50 16 6 10.691 2.000 21.4 128.29 17 7 9.896 2.000 19.8 138.54 18 8 7.900 2.000 15.8 126.40 19 9 4.602 2.000 9.2 82.84 20 10 0.000 1.000 0.0 0.00 Tổng 382.8 -124 * Nghiệm diện tích đường nước thiết kế S' = ΔL.Σki.y = 3000.86 (m 2 ) Trong đó: ΔL = 8.000 (m) - khoảng sườn lý thuyết 2 S = CWP.L.B = 2958.4 (m ) - diện tích đường nước thiết kế →ΔS = 1.44% *Tọa độ hoành độ tâm đường nước thiết kế X'f = ΔL.Σki.y.i/Σki.y= -3.50 (m) Trong đó: Xf = -3.46 (m) - hoành độ trọng tâm đường nước thiết kế →ΔXf = 1.2% 50
PHẦN IV: BỐ TRÍ CHUNG 51
4.1. NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ BỐ TRÍ CHUNG Thiết kế bố trí chung toàn tàu ảnh hưởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, tính hàng hải, tính kinh tế và tính thẩm mĩ. Do đó nó là 1 khâu quan trọng trong quá trình thiết kế. Bản vẽ bố trí chung toàn tàu thường có các mặt chiếu cạnh toàn tàu, mặt chiếu bằng các tầng boong, sàn boong và đáy tàu. Bản vẽ bố trí chung toàn tàu thể hiện sự phân bố của các khoang, các buồng, vị trí các lối đi lại các cửa ra vào, cầu thang và thiết bị lắp đặt trên tàu. Nguyên tắc bố trí phải xét tới: 1) Đủ dung tích 2) Ảnh hưởng tới nghiên ngang, nghiêng dọc và chiều cao trọng tâm tàu. 3) Đảm bảo điều kiện làm việc thuận lợi 4) Thuận lợi cho việc dằn tàu và điều chỉnh trạng thái cân bằng 5) Lối đi lại dễ dàng và an toàn 6) Thiết bị lắp đặt hợp lý, thao tác dễ dàng và an toàn 7) Sinh hoạt thoải mái Mỗi loại tàu có một hình thức bố trí riêng. Nhưng nhìn chung, bố trí của tàu để phải tuân theo các yêu cầu của các quy phạm sau: 1) Quy phạm phân cấp tàu 2) Quy phạm đóng tàu 3) Quy phạm định mức khách và thiết bị các buồng 4) Quy phạm thiết bị cứu sinh 5) Quy phạm thiết bị phòng hỏa 6) Quy phạm chống chìm 7) Quy phạm thiết bị hàng hải 8) Quy phạm ổn định 9) Quy phạm thiết bị tín hiệu 10) Quy phạm tính tấn đăng kí Thông số cơ bản của tàu thiết kế: 52
Bảng 4.1 - Các thông số chủ yếu No Thông số cơ bản Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Chiều dài đường nước thiết kế LDWL m 163.4 2 Chiều dài giữa 2 đường vuông góc Lpp m 160.0 3 Chiều rộng tàu B m 21.50 4 Chiều chìm tàu d m 9.50 5 Chiều cao mạn D m 12.50 6 Hệ số béo thể tích CB - 0.75 7 Hệ số béo sườn giữa CM - 0.99 8 Hệ số béo đường nước CWP - 0.86 9 Hệ số béo dọc CP - 0.76 10 Hệ số béo thẳng đứng CVP - 0.87 11 Tỉ số L/B L/B - 7.44 12 Tỉ số B/T B/T - 2.26 13 Tỉ số D/T D/T - 1.32 14 Trọng tải DW tấn 17500 15 Công suất N kW 5720 16 Vận tốc vs knot 13.50 17 Lượng chiếm nước Δ tấn 25678 4.2. PHÂN KHOANG Ý nghĩa của việc phân khoang tàu là: + Đảm bảo tính chống chìm + Đảm bảo tính chống cháy + Phân chia các không gian riêng biệt theo chức năng và nhiệm vụ riêng * Phân khoang theo chiều dài tàu Với L = 160.0 (m) - tra bảng 2A-B/2.2.1 [4] tìm được số vách kín nước tối thiểu là 7 với trường hợp buồng máy đặt ở đuôi. Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép quy định khoảng cách của sườn thực dựa trên kích thước chủ yếu của tàu. Khoảng cách sườn thực thay thay đổi trên chiều dài tàu. Khoảng cách nhỏ nhất giữa các sườn thực thuộc vùng koang mũi và khoang lái hoặc từ vách ngang kín nước mũi đến 0.2L không vượt quá 610mm. Khoảng sườn vùng khoang mũi và khoang lái: S = min(2L + 450;610) = 610 (mm) 53
Chọn S = 600 (mm) Khoảng sườn các vùng còn lại: S = 2L + 450 = 770 (mm) Chọn S = 700 (mm) Tiến hành phân khoang theo chiều dài tàu: +) Vị trí của vách chống va phải đặt cách đường vuông góc mũi 1 khoảng không nhỏ hơn 5%LPP hoặc 10m, lấy trị số nhỏ hơn và không vượt quá 8%LPP đối với sống mũi thẳng vậy khoảng cách từ vách chống va tới đường vuông góc mũi là: min(5%LPP,10) = 8.000 (m) ≤ a ≤ 8% LPP = 12.8 (m) → chọn Lm = 10.5 (m) +) Chiều dài khoang đuôi phụ thuộc vào kết cấu vùng đuôi, chiều dài của đường trục. Khoảng cách của vách đuôi đến đường vuông góc đuôi bằng 4.2%LPP đối với tàu có hệ số béo lớn. Tra trên đồ thị được khoảng cách từ đường vuông góc đuôi tới vách đuôi: Lđ = 4.2% Lpp = 6.72 (m) → chọn Lđ = 6.6 (m) +) Chiều dài buồng máy dài buồng máy xác định từ tàu mẫu hoặc dựa trên các số liệu thống kê dưới dạng đồ thị. Chiều dài buồng máy phụ thuộc vào công suất máy chính, vị trí buồng máy theo chiều dài tàu, loại máy chính và đảm bảo đủ không gian bố trí các thiết bị buồng máy. Lbm = 16.8 (m) +) Trong trường hợp với tàu hàng khô, chiều dài khoang hàng không được vượt quá 30m. Số lượng và chiều dài khoang hàng không nhất thiết phải bằng nhau, thường chủ tàu yêu cầu các khoang hàng có dung tích bằng nhau để tiện cho thao tác xếp dỡ hàng. Bảng 4.2 - Phân khoang theo chiều dài tàu No Khoang Chiều dài Sườn 1 Khoang đuôi 6.6 0 - 11 2 Khoang máy 16.8 11 - 35 3 Khoang hàng 1 25.2 35 - 71 4 Khoang hàng 2 25.2 71 - 107 5 Khoang hàng 3 25.2 107 - 143 6 Khoang hàng 4 25.2 143 - 179 7 Khoang hàng 5 25.2 179 - 215 8 Khoang mũi 10.6 215 - 232.7 54
* Phân khoang theo chiều cao tàu Theo chiều cao, tàu được phân chia bởi các tầng boong, sàn. Đối với tàu biến có chiều dài lớn hơn 50m phải có kết cấu đáy đôi. Ngoài nhiệm vụ chứa nhiên liệu, nước dằn thì đáy đôi còn bảo vệ tàu trong trường hợp đâm va, mắc cạn.Nếu có thể, đáy đôi phải chạy liên tục suốt chiều dài tàu từ vách mũi đến vách đuôi và liên tục ra tới mạn tàu. Chiều cao đáy đôi được xác định theo hơn B/20 [5], tập 2A-B mục 3.6.6/trang 73 với tàu hàng không được nhỏ và 2 m lấy giá trị nào nhỏ hơn. d ≥ min(B/20;2000) = 1075 (mm) → chọn d = 1300 (mm) * Phân khoang theo chiều rộng tàu Chiều rộng tàu được phân chia bởi các vách dọc để giảm ảnh hưởng của mặt thoáng tới chòng chành ngang của tàu. Nhưng với tàu hàng khô thì không cần thiết. 4.3. BIÊN CHẾ THUYỀN VIÊN Bảng 4.3 - Biên chế thuyền viên No Chức danh Số lượng Vị trí 1 Thuyền trưởng 1 Boong C 2 Đại phó 1 Boong C 3 Phó 2 1 Boong C 4 Phó 3 1 Boong B 5 Máy trưởng 1 Boong C 6 Máy 2 1 Boong C 7 Máy 3 1 Boong B 8 Thợ điện 1 Boong A 9 Thủy thủ trưởng 1 Boong B 10 Thủy thủ 4 Boong B 11 Thợ cả 1 Boong B 12 Thợ máy 4 Boong B+boong chính 13 Đầu bếp 1 Boong A 14 Phục vụ viên 2 Boong chính Tổng 21 4.4. BỐ TRÍ BUỒNG PHÒNG 4.4.1. BOONG CHÍNH Từ VL tới sườn 35 bố trí các phòng và trang thiết bị sau: 55
Thiết bị chằng buộc phía đuôi tàu Nhà kho đựng đồ đạc trong phòng thuyền viên: chăn, gối Buồng chứa chai O2, buồng chứa axit. Kho 1 Phòng tập thể dục Phòng điều hòa trung tâm Kho thị, cá, rau. Buồng đựng thiết bị tiếp nhận dầu, nhiên liệu Buồng thiết bị cứu hỏa. Buồng thiết bị điện. Phòng của nhân viên quét dọn và phòng của nhân viên phục vụ Phòng của thợ máy Từ sườn 33 tới 187 là khu vực khoang hàng. Từ sườn 187 tới 205 là khu vực thượng tầng mũi bao gồm Kho sơn Hầm xích neo Giá để các thiết bị dự phòng. 4.4.2. BOONG THƯỢNG TẦNG MŨI Bố trí các thiết bị sau: Máy tời neo + tời dây Ống thả neo Hầm xích neo Xôma luồn dây Cột đèn mũi Cần cẩu cẩu đèn mũi Cột bích 4.4.3. BOONG A Bao gồm buồng phòng và các thiết bị sau: Phòng ăn thuyền viên Phòng ăn sĩ quan Nhà bếp Phòng vệ sinh Phòng khách Phòng y tế 56
Phòng của thợ điện và phòng của đầu bếp Phao tự thổi + thang dây Thuyền cứu hộ 4.4.4. BOONG B Bao gồm buồng phòng và các thiết bị sau: Buồng CO2 Buồng máy phát sự cố Ống khói Phòng của phó 3, máy 3, 5 thủy thủ, 2 thợ máy Buồng giặt, buồng sấy Thuyền cứu sinh Quạt thông gió buồng máy 4.4.5. BOONG C Bao gồm buồng phòng và các thiết bị sau: Phòng thuyền trưởng Phòng máy trưởng Phòng đại phó Phòng phó 1 Phòng phó 2 Phòng máy 1 Phòng máy 2 4.4.6. BOONG LẦU LÁI Bao gồm buồng phòng và các thiết bị sau: Buồng lái Phòng bản đồ Phòng vô tuyến Phòng thiết bị vô tuyến Phòng acquy Phòng vệ sinh Kho 4.4.7. NÓC LẦU LÁI Bao gồm các thiết bị sau: 57
Cột radar và đèn hành trình Các ăng ten 4.5. BỐ TRÍ THIẾT BỊ BUỒNG PHÒNG *Buồng thuyền trưởng, máy trưởng 1 giường đơn: 2040x1245 1 tủ quần áo: 800x625 1 bàn làm việc: 2000x700 1 tủ để đồ: 750x700 1 bộ sofa tiếp khách: 2140x2390 1 ghế xoay tại bàn làm việc 1 nhà vệ sinh riêng gồm: bồn tắm, lavabo và bồn cầu *Buồn đại phó 1 bộ làm việc: 1700x600 1 ghế đệm 1 bộ sofa 1 giường đơn: 2040x920 1 tủ đồ: 600x600 1 nhà vệ sinh riêng gồm: bồn cầu, lavabo, vòi hoa sen *Buồn sĩ quan 1 giường đơn: 2040x920 1 bàn làm việc: 1400x600 1 ghế 1 tủ đồ: 600x600 1 nhà vệ sinh riêng: bồn cầu, lavabo, vòi hoa sen *Buồng thuyền viên 1 giường đơn: 2040x920 1 bàn làm việc: 1000x600 1 tủ đồ : 600x600 1 nhà vệ sinh dùng chung với phòng bên cạnh gồm: vòi hoa sen, bồn cầu và lavabo *Buồn giặt + sấy 3 máy giặt 1 chậu giặt 1 tủ để quần áo dây phơi 58
*Nhà bếp 2 bếp nấu 1 bồn + 2 chậu rửa bát 1 bàn chế biến 1 tủ lạnh 4 chậu rửa *Nhà ăn sĩ quan 1 bộ sofa 1 tivi 2 bàn ăn, mỗi bàn 6 người 1 lavabo 1 nhà vệ sinh gồm: lavabo và bồn cầu *Nhà ăn thuyền viên 1 bộ sofa 1 tivi 2 bàn ăn, mỗi bàn 8 người 1 lavabo 1 nhà vệ sinh gồm: lavabo và bồn cầu *Phòng y tế 1 giường bệnh: 2700x1000 1 bàn làm việc: 1000x600 1 tủ: 600x600 1 tủ để đồ y tế: 1600x700 1 phòng vệ sinh riêng gồm: 1 bồn tắm, 1 lavabo và 1 bồn cầu *Phòng tập thể dục 1 bàn bóng bàn 2 máy chạy 2 máy tập thể hình 4.6. HỆ THỐNG CỬA, CẦU THANG, HÀNH LANG, LAN CAN 4.6.1. HỆ THỐNG CỬA Cửa trên kín nước: 380mm Cửa sổ: 400x600mm Cửa ra vào buồng ở: 1800x650mm Cửa hành lang: 1700x650mm 59
4.6.2. CẦU THANG Cầu thang từ nóc lầu lái xuống boong lầu lái 2 cái Cầu thang từ boong lầu lái xuống boong C 3 cái Cầu thang từ boong C xuống boong B 3 cái Cầu thang từ boong B xuống boong A 3 cái Cầu thang từ boong A xuống boong chính 4 cái Cầu thang xuống buồng máy 2 cái Chiều rộng cầu thang bên trong thượng tầng là 820 mm, còn ngoài thượng tầng là 760 mm Góc nghiêng 60o Chiều cao 1 bậc thang : h = 20 cm Chiều rộng 1 bậc thang : b = 20 cm 4.6.2. HÀNH LANG Chiều rộng hành lang là 1200 mm 4.6.3. MẠN CHẮN SÓNG Quy định trong tập 2, chương 10, mục 2, QCVN 21: 2010. Chiều cao mạn chắn sóng là 1500 mm 4.6.4. LAN CAN Quy định trong tập 2, chương 10, mục 3, QCVN 21: 2010. Khoảng hở thấp nhất không được vượt quá 230 mm và khoảng hở lớn nhất không vượt quá 380 mm. Khoảng cách giữa các cột đỡ không quá 1.5 m Chọn kích thước lan can: Chiều cao: 960 mm Khoảng hở thấp nhất: 200 mm Khoảng hở giữa các thanh lan can: 380 mm Khoảng cách các cột đỡ: 1500 mm 4.7. HỆ THỐNG THÔNG HƠI, THÔNG GIÓ 4.7.1. HỆ THỐNG THÔNG GIÓ Đặt 2 ống thông gió cho buồng máy, kéo cao tới boong B, có lắp 2 quạt để thông gió cưỡng bức. 60
Đặt 1 ống thông gió các buồng kéo từ phòng điều hòa trung tâm tới boong lầu lái. 4.7.2. HỆ THỐNG THÔNG HƠI Đặt 1 ống thông hơi cho mỗi két dằn và két nhiên liệu, với két nhiên liệu thì ống thông hơi phải có màng chắn lửa.Các ống phải kéo cao tới boong thời tiết 4.8. HỆ THỐNG CỨU HỎA Khu vực khoang hàng bố trí hệ thống cứu hỏa bằng nước cố định trên boong. Tất cả các buồng trên tàu ngoài hệ thống chữa cháy bằng nước phải có hệ thống chữa cháy cố định và 02 bộ dụng cụ chữa cháy cá nhân đầy đủ kèm theo thiết bị thở. Buồng có đặt dụng cụ hành hải chính và các trang thiết bị điều khiển tàu, thiết bị vô tuyến điện của tàu và vô tuyến điện chuyển tiếp, acquy, máy phát dùng cho trạm vô tuyến điện hay dùng cho chiếu sáng dự phòng phải được trang bị hệ thống tự động. Các buồng ở phải bố trí thiết bị phun nước tự động Các khoang hàng và buồng máy chữa cháy bằng khí CO2 4.9. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ Các hạng mục tính toán: Thiết bị cứu sinh Thiết bị đèn tín hiệu Thiết bị lái Thiết bị neo Thiết bj chằng buộc Trang thiết bị hành hải Trang thiết bị vô tuyến điện Trang thiết bị phòng nạn 4.9.1. THIẾT BỊ CỨU SINH Theo bảng phụ lục 2/1- "Quy phạm trang bị an toàn tàu biển" với tàu thiết kế ta trang bị thiết bị cứu sinh trên tàu như sau: * Xuồng cứu sinh Số lượng: 01 Kích thước: 6.8x2.9x3.4 Khối lượng: 2 tấn 61
Kiểu động cơ diesel Lượng chiếm nước 5 tấn Sức chở 25 người *Xuồng cứu hộ Số lượng: 01 Kích thước: 3.1x2.0x2.6 Khối lượng: 0.5 tấn Kiểu động cơ truyền động tay *Phao cứu sinh Bố trí mỗi bên 1 chiếc trên boong A, và 1 chiếc trên boong chính ở khu vực giữa tàu. Bán kính phao: 2.3 m Chiều cao thả cho phép: 15670 mm và 12520 mm Sức chứa: 10 người *Thiết bị cứu sinh cá nhân Phao tròn cứu sinh: Bố trí 12 chiếc, trong đó có 6 chiếc trang bị đèn tự sáng, 2 chiếc có cả đèn và tín hiệu khói. Phao áo, bộ quần áo bơi: Trang bị 01 phao áo và 01 bộ quần áo bơi cho mỗi thuyền viên. Tổng cộng 21 phao áo và 21 bộ quần áo bơi. 4.9.2. THIẾT BỊ TÍN HIỆU Bảng 4.4 No Trang thiết bị Số lượng Màu sắc Góc chiếu 1 Đèn hành trình Đèn cột 2 Trắng 225o Đèn đuôi 1 Trắng 135o Đèn mạn phải 1 Xanh 112.5o Đèn mạn trái 1 Đỏ 112.5o Đèn chiếu sáng 4 Trắng + đỏ 360o 2 Đèn nhấp nháy Chỉ dẫn điều động 1 Vàng 360o Tín hiệu ban ngày 1 Vàng 360o 3 Phương tiện tín hiệu âm thanh Còi 1 Cồng 1 Chuông 1 62
4 Vật hiệu màu đen Quả cầu 2 Chóp nón 1 4.9.3. THIẾT BỊ LÁI - Xác định các yếu tố hình học của bánh lái: + Diện tích bánh lái được chọn theo công thức 1-7/[3]-12 2 FP = μ.LT/100 = 19.76 - 28.88 (m ) Trong đó : L = 160.0 (m) - chiều dài giữa 2 đường vuông góc của tàu. Td= 9.5 (m) - chiều chìm tàu. μ = 1.3 ÷ 1.9 - hệ số diện tích bánh lái thống kê cho trong bảng (1.2) đến bảng (1.4) [3]-13 2 Chọn FP = 22 (m ) + Diện tích bánh lái đã chọn phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức : LT 150 FP p. q 0,75 min 100 L 75 Trong đó : p - hệ số, bằng 1.2 nếu bánh lái không đặt trực tiếp sau chong chóng bằng 1.0 nếu bánh lái đặt trực tiếp sau chong chóng. q - hệ số, bằng 1.25 với tàu kéo, bằng 1.0 với loại tàu khác. L = 160.0 (m) - chiều dài tàu. T = 9.5 (m) - chiều chìm tàu. 2 Fpmin = 21.1 (m ) + Diện tích bánh lái đã chọn thỏa mãn diện tích tối thiểu Fpmin + Bánh lái tấm dạng hình chữ nhật có profin thoát nước. Chiều cao của bánh lái được lựa chọn phù hợp với tuyến hình đuôi tàu đường kính chong chóng và chiều chìm tàu. Chiều cao bánh lái: hP = 5.50 (m) Chiều rộng bánh lái: bP = 4.00 (m) Độ dang bánh lái: λ = hP/bP = 1.38 4.9.4. THIẾT BỊ NEO 4.9.4.1. Chọn neo Thiết bị neo được tính dựa vào đặc tính của neo. Đặc tính của thiết bị neo 2/3 được tính theo công thức sau: NC = Δ + 2Bh + 0.1A 63
Trong đó: Δ = 25678 tấn h = f + h' = 17.009 m f = 2.97 m - là khoảng cách từ đường nước chở hảng mùa hè lên tới mép của xà ngang liên tục tại mạn đo tại giữa tàu. h' = 14.039 m - là khoảng cách từ mép boong đến nóc lầu lái (có b > 0.25B) B = 9.50 m - chiều rộng tàu A = f.L + h'.l = 618.398 m2 L = 160.00 m - chiều dài tàu l = 10.2 m - chiều dài thượng tầng tương ứng với h' → NC = 1255.39 Trọng lượng neo: Q = 3780 kg - tra theo Bảng 2A-B/10.4 trong [4] Loại neo được lựa chọn là neo Holl Kích thước cơ bản của neo được xác định theo biểu thức: A0 = 18.5Q1/3 = 288 mm Các kich thước khác của neo được xác định theo A0 như sau: + Chiều dài thân neo: H1 = 9.6A0 = 2765 mm + Độ mở của lưỡi ; L1 = 6.4A0 = 1843 mm + Chiều cao lưỡi: h1 = 5.8A0 = 1670 mm + Chiều rộng đế: B1 = 2.65A0 = 763 mm 4.9.4.2. Xích neo Theo số đặc trưng cung cấp, tra bảng 2A-B/10.4 [4] ta có chiều dài và đường kính xích neo là: Chiều dài : 522.5 m Đường kính: 54 mm 4.9.4.3. Hãm xích neo Hãm xích neo Đế và thanh kẹp làm bằng thép đúc Trọng lượng 600kg Kích thước cơ bản: 64
Be = 540 mm He = 1170 mm Le = 940 mm lc = 850 mm l'c = 580 mm 4.9.4.4. Lỗ thả neo Đường kính lỗ thả neo: Dk = 35Q1/3 = 545 mm Chọn DK = 550 mm Góc nghiêng của lỗ tha neo so với mặt phẳng song song với mặt phẳng đường nước là 40o Góc lệch của lỗ thả neo so với mặt phẳng dọc tâm tàu là 30o Chiều dày của ống: Nửa dưới: t1 > 0.4dx = 22 mm Nửa trên: t2 > 0.65t1 = 14 mm 4.9.4.5. Thiết bị giữ và nhả gốc xích neo Để giữ và nhả neo khi cần thiết ta sử dụng 1 kết cấu khá đơn giản là 1 chốt đặt bên tường hầm xích neo, khi khẩn cấp có thể dùng búa quai chốt bay ra để nhả xích. 4.9.4.6. Bố trí hầm xích neo Bố trí hầm xích neo năm đối xứng qua mặt phẳng dọc tâm. Chọn hầm xích neo có dạng hình lăng trụ, có đáy là hình lục giác đều Thể tích hầm xích neo được xác định như sau: 2 3 3 V = 1.6ld x/(183.10 ) = 7.0 m Trong đó: l = 261.3 m - chiều dài 1 xích neo dx = 54 mm - đường kính xích 4.9.4.7. Chọn tời kéo neo Theo trọng lượng của neo, cỡ xích neo và bảng ta chọn máy neo kiểu nằm có các thông số cơ bản sau đây: Chiều dài: 4000 mm Chiều rộng: 4265 mm Chiều cao: 1860 mm 65
Tốc độ nâng: 11 m/ph Lực kéo: 78.5 kN Công suất: 60 kW Trọng lượng máy: 1625 kg 4.9.5. THIẾT BỊ CHẲNG BUỘC 4.9.5.1. Dây chằng buộc Chọn dây có độ bền thường - dây cáp thép, sức bền kéo của sợi là 1400 Mpa Bảng 4.5 Đơn vị Dây chính Dây phụ Tổng chiều dài m 640 160 Số dây 4 2 Lực dứt dây kN 144.6 98.1 Đường kính dây mm 30 28 Khối lượng/ 1000m kg 3000 2600 4.9.5.2. Bệ dẫn dây Bệ dẫn dây kiểu kín 2 con lăn với các thông số sau: Kích thước: LxBxH = 1300x340x385 Đường kính con lăn: d = 190 mm Khối lượng: m = 410 kg 4.9.5.3. Cột bích buộc dây Chân cột bích hàn, thẳng, có bệ có thông số cơ bản như sau: LxBxH = 1140 x 440 x 600mm D= 355mm Khối lượng 216 kg 4.9.5.4. Cửa luồn dây mạn Chọn kiểu luồn dây mạn đúc LxB = 320x225 mm R = 180 mm Khối lượng 121 kg 66
4.9.5.4. Tời thu dây Chọn loại tời thu dây chằng buộc ngang chạy điện Lực kéo đứt trên tang kéo 80 kN Tốc độ cuốn dây định mức: 18 m/ph Tốc độ kéo dây lớn nhất: 24- 40 m/ph 4.9.6. TRANG THIẾT BỊ HÀNH HẢI Bảng 4.6 No Tên thiết bị Số lượng 1 La bàn từ chuẩn 1 2 La bàn từ lái 1 3 Đồng hồ bấm dây 3 4 Khí áp kế 2 5 Máy đo nghiêng 2 6 Đèn phát tín hiệu ban ngày 1 7 Hải đồ 1 8 La bàn con quay 1 9 Ống nhòm hàng hải 4 10 Máy đo độ sâu 1 11 Máy đo tốc độ tàu 1 4.9.7. TRANG THIẾT BỊ VÔ TUYẾN ĐIỆN Bảng 4.7 No Tên thiết bị Số lượng 1 Máy phát vô tuyến điện chính 1 2 Máy phát vô tuyến điện dự phòng 1 3 Máy thu vô tuyến điện chính 1 4 Máy thu vô tuyến điện dự phòng 1 5 Máy phát điện cấp cứu 1 6 Máy phát khai thác 1 7 Máy thu khai thác 1 8 Thiết bị VHF 1 9 Thiết bị định vị vệ tinh 1 10 Radar hành hải 1 11 Thiết bị truyền thanh chỉ huy 1 12 Thiết bị định vị vệ tinh 1 13 Phao vô tuyến sự cố 1 67
4.9.8. Trang thiết bị phòng nạn Bảng 4.8 No Tên gọi Kích thước Số lượng 1 Thảm bịt thủng có đệm xơ 3x3 m 1 2 Tấm đệm xơ 0.4x0.5 m 3 3 Bộ đồ dây dợ 1 4 Bộ đồ thợ nguội 1 5 Thanh gỗ thông 150x150x4000 6 6 Thanh gỗ thông 80x100x2000 2 7 Tấm gỗ thông 50x200x4000 6 8 Tấm gỗ thông 50x200x2000 2 9 Nêm gỗ thông 20x200x200 6 10 Nêm gỗ bạch dương 60x200x400 6 11 Nút gỗ thông cho tàu có cửa sổ 6 12 Nút gỗ thông 10x30x190 6 13 Vải sơn 6 14 Phớt thô d = 10 mm 2 15 Tấm cao su d = 5 mm 1 16 Xơ đay tẩm hắc ín 30 17 Dây thép ít cacbon d = 3 m, cuộn 50 m 20 18 Quai d = 12 8 19 Bulong đầu 6 cạnh M16x480 6 20 Bulong đầu 6 cạnh M16x260 2 21 Ốc 6 cạnh M16 8 22 Vành đệm đai ốc M16 16 23 Đinh công nghiệp L = 70 mm 3 24 Đinh công nghiệp L = 190 mm 4 25 Xi măng mau khô 300 26 Cát thiên nhiên 300 27 Chấy làm xi măng mau cứng 15 28 Milium (Pb 304) 10 29 Mỡ ký thuật 10 30 Rìu thợ mộc 2 31 Ca ngang L = 1200 mm 1 32 Ca tay L = 600 mm 1 33 Xèng 2 68
34 Xô 2 35 Búa tạ Loại 5 kg 1 36 Đèn chống nổ 1 37 Cai hãm dạng xếp được 2 38 Eto dự trữ 1 4.10. BỐ TRÍ CÁC KHOANG, KÉT TRÊN TÀU 4.10.1. BỐ TRÍ CÁC KHOANG HÀNG Theo tính toán tàu được chia thành 5 khoang hàng với tổng chiều dài là 126 m. Thể tích và hoành độ trọng tâm khoang hàng xác định theo bảng sau: 3 - Vi (m ): Thể tích khoang hàng - Xi (m): Hoành độ trọng tâm các khoang hàng Bảng 4.11 3 Khoang Vi (m ) Xi (m) Vi.Xi Khoang hàng 1 3740.5 56.44 211113.8 Khoang hàng 2 4716.4 31.64 149226.9 Khoang hàng 3 4718.9 6.84 32277.6 Khoang hàng 4 4715.6 -17.96 -84692.2 Khoang hàng 5 4636.3 -42.76 -198248.2 Tổng 22527.7 109677.9 3 Tổng dung tích khoang hàng: Vkh = 22528 (m ) 3 Dung tích yêu cầu chở hết hàng: Vyc = 21735 (m ) Hoành độ trọng tâm hàng : Xh = 4.87 (m) 4.10.2. BỐ TRÍ HỆ THỐNG DẰN Với tàu chở hàng rời, trong quá trình khai thác lượng chiếm nước của tàu thay đổi rất mạnh 50-80%Δ, có thể tàu hành trình không hàng. Do đó ta phải bố trí các két dằn và lấy dung tích các két hợp lý để đảm bảo tàu đạt chiều chìm mũi và đuôi cần thiết khi chạy có dằn. Vậy nên ta phải xác định trọng lượng nước dằn cần thiết: Chiều chìm mũi, chiều chìm đuôi và chiều chìm trung bình khi tàu chạy có dằn sẽ được biểu diễn dưới dạng hàm số của chiều chìm trung bình tương ứng với trạng thái toàn tải T, tức là: dm = dm.T và Td = td.T Hệ số tỉ lệ dm được chọn để tránh hiện tượng Slemming dm ≥ aL/T Trong đó: a = 0.028 ± 0.003 69
L = 160.00 (m) d = 9.50 (m) → dm ≥ 0.421 ± 0.522 Chọn dm = 0.5 Để đảm bảo hiệu quả của thiết bị đẩy và thiết bị lái: td = 0.7 Chiều chìm trung bình của tàu sau khi dỡ hàng và nhận dằn: Tdan = (dm+Td)/2 = (dm+td)T/2 = 5.70 (m) Sự thay đổi chiều chìm trung bình khi tàu chạy ở trạng thái dằn so với trạng thái toàn tải: ΔT = Tdan - T = [(dm+td)/2-1]T = -[1-(dm+td)/2]T = 3.80 (m) Đồng thời sự thay đổi chiều chìm trung bình ΔT của tàu nhờ thay thế cục bộ khối lượng hàng hóa Wh bằng nước dằn Wd có thể được tính theo công thức sau: WWd h dh ( d h)C B k L B CB TTT hd k SDWL k C WP L BC WP k LB C WP So sánh vế phải của 2 phương trình trên sẽ nhận được: CWP ttm d dh- 1- CB 2 Trong đó: ηh = Wh/Δ = 0.67 CWP = 0.86 CB = 0.75 dm = 0.50 td = 0.70 →ηd = 0.21 Trọng lượng dằn cần thiết: Wd = ηd.Δ = 5472 (tấn) Khi bố trí các két chứa nước dằn cần tính đến vị trí trọng tâm của chúng theo chiều dài tàu Xd thỏa mãn chiều chìm cần thiết khi tàu chạy có dằn. Vị trí trọng tâm dằn được tính toán xuất phát từ việc khảo sát hệ số dm, td và momen chúi nảy sinh khi thay một phần hàng bằng nước dằn. Góc chúi được xác định theo công thức: T -T T M M ψ m d t t . hoặc ψ h d md LL .H M So sánh về phải của các phương trình trên sẽ nhận được: 70
T -Mhd +M tmd -t = L Δ.HM Trong đó: +) HM - chiều cao tâm nghiêng dọc, theo cách tính gần đúng có thể thay thay thế chiều cao tâm nghiêng dọc bằng bán kính tâm nghiêng dọc. 2 C L2 H R k .M . M R C 12.T B Với kR = 0.90 ± 0.03, trong đó: 0.03 - độ lệch lớn nhất. (trang 123/[2]) +) Mh = ηhΔ(Xh-Xfh); Md = ηdΔ(Xd-Xfh) Với Xfh - hoành độ tâm đường nước hiện thời so với sườn giữa (đường nước tại Td = 5.70 m) Từ các công thức công thức trên ta nhận được: C2 kRWP X h -X fh tm -tdh . +η. X -X 12C L d fh = B L ηd C2 kRWP X h -X fh tm -t . +η. dh12C L B X+d =L. Xfh ηd Đi xác định các đại lượng trong công thức trên: L = 160.00 (m) dm = 0.50 td = 0.70 kR = 0.9 CWP = 0.86 CB = 0.75 ηh = 0.67 ηd = 0.21 Xh = 4.87 (m) Lập bảng xác định Xfh Sườn yi ki i kiyi ikiyi I II III IV V VI 1 2222 1.54 -9 3421 -30790 71
2 6159 2.00 -8 12318 -98544 3 9302 2.00 -7 18604 -130228 4 10262 2.00 -6 20524 -123144 5 10646 2.00 -5 21292 -106460 6 10750 2.00 -4 21500 -86000 7 10750 2.00 -3 21500 -64500 8 10750 2.00 -2 21500 -43000 9 10750 2.00 -1 21500 -21500 10 10750 2.00 0 21500 0 11 10750 2.00 1 21500 21500 12 10750 2.00 2 21500 43000 13 10750 2.00 3 21500 64500 14 10750 2.00 4 21500 86000 15 10750 2.00 5 21500 107500 16 10484 2.00 6 20968 125808 17 9103 2.00 7 18206 127442 18 6787 2.00 8 13574 108592 19 3608 1.96 9 7062 63561 ∑ 350969 43737 Xfh = ΔL.∑VI/∑V = 0.97 (m) Vậy Xd = 2.14 (m) 4.10.3. BỐ TRÍ CÁC KÉT KHÁC 4.10.3.1. Bố trí các két nhiên liệu -6 3 *Dung tích các két dầu FO: VFO = γFO.k1.k2.pnl.t.Ne.10 = 91 m Trong đó: 3 γFO = 0.9 m /tấn - thể tích riêng của dầu đốt k1 = 1.2 - hệ số dự trữ k2 = 1.05 - hệ số dung tích pnl = 180 g/kWh - suất tiêu hao nhiên liệu Ne = 5720 kW - công suất liên tục máy chính t = 144 giờ - thời gian hành trình -6 3 *Dung tích các két dầu DO: VDO = γDO.k1.k2.pnl.t.Ne.10 = 43 m Trong đó: 3 γDO = 0.83 m /tấn - thể tích riêng của dầu đốt k1 = 1.2 - hệ số dự trữ 72
k2 = 1.05 - hệ số dung tích pnl = 180 g/kWh - suất tiêu hao nhiên liệu Ne = 1600 kW - công suất liên tục máy chính t = 144 giờ - thời gian hành trình 3 *Dung tích két dầu bẩn FO: VwFO = K1.C.D = 1.1 m Trong đó: K1 = 0.02 C = 12.02 m3 - lượng dầu đốt tiêu thụ trong 1 ngày đêm D = 6 ngày - thời gian hành trình 3 *Dung tích két dầu bẩn DO: VwDO = K1.C.D = 0.5 m Trong đó: K1 = 0.02 C = 5.74 m3 - lượng dầu tiêu thụ trong 1 ngày đêm D = 6 ngày - thời gian hành trình 4.11.3.2. Bố trí két nước ngọt Lượng nước ngọt cần thiết cho 21 thuyền viên trên tàu trong suốt hành trình là: V = c.Z.t.10-3 = 12.6 m3 Trong đó: c = 100 lít/người/ngày Z = 21 người - số lượng thuyền viên t = 6 ngày - thời gian hành trình Chọn V = 5 m3 4.10.3.3. Bố trí các két khác Ngoài ra còn phải bố trí các két: két trực nhật, két dầu bẩn, két dầu bôi trơn két nước thải. Két trực nhật phải cung cấp dầu cho động cơ làm việc ở công suất định mức không nhỏ hơn 8(h): 3 Vktn = k.Btn/γ = 7.49 m Trong đó: γ = 0.83 m3/tấn - thể tích riêng của dầu k = 1.05 - hệ số khoang két 3 Btn = 5.92 m - lượng nhiên liệu cần thiết cho buồng máy làm việc trong 8h Lượng dầu nhờn cần thiết cho buồng máy: 73
3 Vbtr = Vbd/Z = 40.4 m Trong đó: 3 Vbd = qm.N = 323 m - sản lượng bơm dầu nhờn qm = 0.04 đối với động cơ piston làm mát bằng dầu N = 8080 kW - tổng công suất của tổ hợp thiết bị Z = 8 bội số tuần hoàn tính cho động cơ diezen vòng quay nhỏ 4.11. TRANG THIẾT BỊ CHỐNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 4.11.1. TRANG THIẾT BỊ CHỐNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG BIỀN TỪ BUỒNG MÁY Theo điều 2.2.2.1 [4], kết cấu và bố trí các két dầu cặn phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Các lỗ người chui qua hoặc lỗ quan sát theo 1 kích cỡ thích hợp phải được bố trí tại các vị trí sao cho làm sạch được dễ dàng. - Phải trang bị các phương tiện thích hợp để dễ dàng hút và xả dầu cặn. - Không được lắp đặt các bích nối xả trực tiếp qua mạn tàu. Theo điều 2.2.2.2/[4] : - Đường ống xả của két và đường ống đáy tàu phải không được nối với nhau. - Phải trang bị các bơm để xả dầu cặn ra khỏi két nhưng không được dùng chung với bơm đáy tàu nhiễm dầu. Bích nối xả tiêu chuẩn: Tên gọi Quy định Đường kính ngoài 215 mm Đường kính trong Đường kính tương ứng hợp lý với đường kính ngoài Đường kính vòng tròn lăn 183 mm Rãnh khía (nỗ bắt bu lông) Phải khoan 6 lỗ đường kính 22 mm ở trên đường trên mặt bích kính vòng tròn lăn tại các khoảng cách góc bằng nhau và phải ra công các rãnh rộng 22 mm từ các lỗ này thấu với vách ngoài của bích nối. Chiều dày của bích nối 20 mm Số lượng và đường kính các 6 bộ đường kính 20 mm bu lông và đai ốc với chiều dày thích hợp 74
Bích nối phải làm bằng thép hoặc vật liệu tương đương với các bề mặt nhẵn, bích nối phải chịu được áp suất làm việc 0.6 Mpa khi một miếng đệm kín dầu được lồng vào 4.11.2. TRANG THIẾT BỊ NGĂN NGỪA Ô NHIỄM BIỂN 4.11.2.1. Két nước đáy tàu Đối với các tàu có công suất liên tục của máy chính từ 1000 kW đến 20000 kW dung tích két chứa nước đáy tàu: V = 1.5 + (P - 1000)/1500 = 4.6 m3 Trong đó: P = 5720 kW - công suất máy chính 4.11.2.2. Két chứa nước thải Lượng chứa nước ngọt cần thiết cho cả hành trình là 5 m3 Chọn két nước thải có dung tích là 5 m3 4.11.2.3. Thùng rác thải Bố trí thùng chứa rác thải có lắp đậy và được gắn chặt với thân tàu bằng bu lông, bao gồm 6 thùng rác: Màu đỏ - đựng nhựa Màu vàng - đựng thực phẩm thừa Màu xanh lá cây - đựng sản phẩm từ giấy Màu đen - đựng đồ đạc Màu xám - đựng rác đốt cháy Màu xanh da trời - đựng sản phẩm từ thủy tinh Biện pháp ngăn chặn dầu loang: Bố trí phao nổi để hạn chế dầu loang Bố trí thiết bị làm lạnh dầu loang Sử dụng hóa chất Biện pháp làm sạch môi trường biển Bố trí hệ thống gom dầu, rác, chấy thải trên biển Bố trí phân li dầu, nước đáy tàu, hệ thống lọc nước dầu bẩn Bố trí khoang chứa nước thải, xử lí rác thải. 4.13. HiỆU CHỈNH MẠN KHÔ THEO LOADLINE 66 4.13.1. DỮ LIỆU TÍNH TOÁN - Chiều dài tính toán mạn khô: Lf = max(0.96LDWL,Lr) Trong đó: 75
LDWL = 163.4 (m) - chiều dài đường nước thiết kế Lr = 160.2 (m) - chiều dài giữa 2 đường vuông góc đo tại 0.85 chiêu cao mạn, 0.85D = 10.625 (m) →Lf = 160.2 (m) - Chiều cao tính toán mạn khô: Df = D + t Trong đó: D = 12.50 (m) - chiều cao mạn tính toán t = 15 (mm) - chiều dày tấm tôn mép boong →Df = 12.515 (m) - Do tàu không có hầm boong nên tổng chiều dài hiệu dụng của kiến trúc thượng tầng (E) cũng chính bằng tổng chiều dài của kiến trúc thượng tầng và hầm boong (Est) No Đại lượng Đơn vị Tdm Tdđ Tổng 1 Chiều dài thượng tầng m 16.00 19.22 2 Chiều dài kín nước m 16.00 19.22 3 Chiều cao mạn mạn khô thực tế m 2.80 3.11 4 Chiều cao mạn khô tiêu chuẩn m 2.30 1.80 5 Tỉ số chiều cao (3)/(4) - 1.22 1.73 6 Chiều rộng thượng tầng m 15.50 15.60 7 Chiều rộng tàu m 21.50 21.50 8 Tỉ số chiều rộng (6)/(7) - 0.72 0.73 9 Chiều dài hiệu dụng m 14.04 25.10 39.14 4.13.2. CHIỀU CAO MẠN KHÔ TỐI THIỂU Chiều cao mạn khô tối thiểu được tra theo bảng 11/4.1.3.2 [4] bằng phép nội suy tuyến tính: Lf (m) Fmin(mm) 159.6 2437 160.2 2446 161 2460 76
4.13.3. LƯỢNG HIỆU CHỈNH MẠN KHÔ THEO CHIỀU DÀI TÀU Có chiều dài tính toán mạn khô, Lf = 160.2 m > 100 m → ΔF1 = 0 m 4.13.4. LƯỢNG HIỆU CHỈNH MẠN KHÔ THEO NẮP HẦM HÀNG Nắp hầm hàng có thỏa mãn Quy định 15(7), Quy định 16 và Quy định 27(7),(9) trong Loadline 66: Mức chênh lệch trị số mạn khô giữa "A"&"B" Lf (mm) (B)Fmin(mm) (A)Fmin(mm) A-B 159.6 2437 2064 -373 160.2 2446 2070 -376 161 2460 2080 -380 Phần trăm giảm chiều cao mạn khô: x = 100% →ΔF2 = [Fmin(A)-Fmin(B)]*x = -376 (mm) 4.13.5. LƯỢNG HIỆU CHỈNH MẠN KHÔ THEO C B Có CB = 0.75 > 0.68 Lúc này chiều cao mạn khô tối thiểu được tăng lên một lượng: ΔF3 = (Fmin+ΔF1+ΔF2)[(CB+0.68)/1.36-1] = 107 (mm) 4.13.6. LƯỢNG HIỆU CHỈNH MẠN KHÔ THEO CHIỀU CAO MẠN Có Df = 12.515 (m) > Lf/15 = 10.68 (m) Lượng tăng mạn khô sẽ tính theo công thức sau: ΔF4 = R(Df-Lf/15) = 459 (mm) Trong đó: R = 250 nếu Lf > 120 m 4.13.7. LƯỢNG HIỆU CHỈNH THEO THƯỢNG TẦNG VÀ HẦM BOONG Tàu có kiên trúc thượng tầng kín và không có hầm boong. Mức giảm của kiến trúc thượng tầng: Lf (m) Mức giảm (mm) 24 350 85 860 122 1070 160.2 1070 77
Tổng chiều dài hiệu dụng của kiến trúc thượng tầng: Est = 39.14 (m) 0.07Lf = 11.21 (m) Mức giảm chiều cao mạn khô do thượng tầng và hầm boong là: Est/Lf % giảm 0.2 14.0% 0.24 16.8% 0.3 21.0% →ΔF5 = -180 (mm) 4.13.7. LƯỢNG HIỆU CHỈNH THEO ĐỘ COONG DỌC BOONG * Tiêu chuẩn Bảng Vị trí Tung độ HS Tiêu chuẩn AP 25.0(L/3+10) 1 1585 1585 Nửa sau 1/6L từ AP 11.1(L/3+10) 3 704 2112 4228 1/3L từ AP 2.8(L/3+10) 3 177 531 Sườn giữa 0 1 0 0 Nửa trước Sườn giữa 0 1 0 0 1/3L từ FP 5.6(L/3+10) 3 355 1065 8455 1/6L từ FP 22.2(L/3+10) 3 1407 4221 FP 50.0(L/3+10) 1 3169 3169 * Thực tế Vị trí HS Tiêu chuẩn AP 1 0 500 Nửa sau 1/6L từ AP 3 0 0 500 1/3L từ AP 3 0 0 Sườn giữa 1 0 0 Nửa trước Sườn giữa 1 0 0 1/3L từ FP 3 0 0 987 1/6L từ FP 3 0 0 FP 1 987 987 Mức hiệu chỉnh mạn khô theo độ cong dọc boong được tính như sau: ΔF6 = (∑TC-∑TT)(0.75-S/2Lf)/16 = 439 (mm) Trong đó: 78
S = 39.14 (m) - tổng chiều dài hiệu dụng của thượng tầng kín nước Vậy chiều cao mạn khô tối thiểu của tàu thiết kế là: Ftt = Fmin + ∑ΔF = 2895 (mm) > Fmin Chiều cao mạn khô của tàu thiết kế: F = Df - T = 3015 (mm) 4.13.8. CHIỀU CAO TỐI THIỂU CỦA MŨI TÀU Chiều cao mũi tàu được định nghĩa là khoảng cách thẳng đứng đo tại đường vuông góc mũi từ đường nước ứng tới mạn khô mùa hè ấn định và độ chúi thiết kế đến đỉnh boong hở tại mạn tàu, khoảng cách này không được nhỏ hơn: 2 3 Fb = (6075(L/100)-1875(L/100) + 200(L/100) )x (2.08 + 0.609CB - 1.603Cwf - 0.0129(L/d1)) Trong đó: L = 160.2 m - chiều dài tính mạn khô B = 21.5 m - chiều rộng tàu d1 = 10.6 m - chiều chìm đo tại 85% chiều cao mạn lý thuyết CB = 0.75 - hệ số béo thể tích Cwf = 0.758 - hệ số béo đường nước phía trước L/2 Awf = 1305.6 - diện tích đường nước phía trước →Fb = 6469 mm Khoảng cách đo trên thực tế là : 6885 mm Kết luận: Thỏa mãn mạn khô tối thiểu 79
PHẦN V: TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THỦY TĨNH 80
5.1. TÍNH TOÁN VÀ VẼ TỈ LỆ BONJEAN Đồ thị Bonjean là tập hợp của 2 họ đường cong. - Đường cong diện tích các sườn ngâm nước Ax (m2) - Đường cong momen tĩnh diện tích sườn ngâm nước đối với đường chuẩn đáy Max (m3) 5.1.1. CÁC ĐẠI LƯỢNG TÍNH TOÁN - Diện tích sườn Ax d w = 2y .dz i i (5.1) 0 - Momen tĩnh của diện tích sườn lấy đối với đường chuẩn đáy Mwi d M = 2y .z.dz (5.2) wi i 0 5.1.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH - Sử dụng phương pháp tính tích phân gần đúng hình thang để tính tích phân (5.1) và (5.2): w =ΔT. y ii (5.3) tp M=ΔT2 . y .i wi  i (5.4) tp Trong đó: ΔT = 1.000 m - biến lượng chiều chìm tàu yi (m) - nửa chiều rộng tàu tại sườn I đang xét ở một đường nước bất kỳ. i - hệ số tay đòn, i = zi/ΔT (5.5) Áp dụng công thức (5.3) và (5.4), tính toán cho 20 sườn lý thuyết của tàu thiết kế theo các bảng tính từ (5.1) đến (5.21): 81
Sườn 0 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 - - - 0.00 - - - 1.000 - - - 1.00 - - - 2.000 - - - 2.00 - - - 3.000 - - - 3.00 - - - 4.000 - - - 4.00 - - - 5.000 - - - 5.00 - - - 6.000 - - - 6.00 - - - 7.000 - - - 7.00 - - - 8.000 0.000 0.00 0.0 8.00 0.00 0 0.0 9.000 2.771 - 2.49 9.00 24.94 0 22.4 9.500 3.941 3.36 5.85 9.50 37.44 31.19 54.3 10.500 5.467 12.76 15.25 10.50 57.40 126.03 153.1 11.500 6.567 24.80 27.29 11.50 75.52 258.96 291.5 12.923 7.620 44.99 47.48 12.92 98.47 506.55 552.4 Sườn 1 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 0.642 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 1.037 1.68 1.68 1.00 1.04 1.04 1.7 2.000 1.212 3.93 3.93 2.00 2.42 4.50 6.2 3.000 1.376 6.52 6.52 3.00 4.13 11.05 13.9 4.000 1.584 9.48 9.48 4.00 6.34 21.51 25.8 5.000 1.897 12.96 12.96 5.00 9.49 37.34 43.2 6.000 2.400 17.25 17.25 6.00 14.40 61.22 69.0 7.000 3.227 22.88 22.88 7.00 22.59 98.21 108.4 8.000 4.771 30.88 30.88 8.00 38.17 158.97 172.3 9.000 6.726 42.38 42.38 9.00 60.53 257.67 275.8 9.500 7.550 49.51 49.51 9.50 71.73 323.80 343.6 10.500 8.548 65.61 65.61 10.50 89.75 485.28 512.7 11.500 9.332 83.49 83.49 11.50 107.32 682.35 718.3 12.782 10.003 108.28 108.28 12.78 127.86 983.84 1035.1 82
Sườn 2 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 2.026 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 3.440 5.47 5.47 1.00 3.44 3.44 5.5 2.000 4.013 12.92 12.92 2.00 8.03 14.91 20.4 3.000 4.544 21.48 21.48 3.00 13.63 36.56 46.0 4.000 5.095 31.12 31.12 4.00 20.38 70.58 84.6 5.000 5.728 41.94 41.94 5.00 28.64 119.60 138.7 6.000 6.370 54.04 54.04 6.00 38.22 186.46 211.3 7.000 7.260 67.67 67.67 7.00 50.82 275.50 306.7 8.000 8.160 83.09 83.09 8.00 65.28 391.60 430.1 9.000 9.060 100.31 100.31 9.00 81.54 538.42 585.1 9.500 9.489 109.58 109.58 9.50 90.15 624.26 673.2 10.500 10.136 129.21 129.21 10.50 106.43 820.83 879.2 11.500 10.541 149.88 149.88 11.50 121.22 1048.48 1117.0 12.557 10.741 172.38 172.38 12.56 134.87 1319.18 1399.5 Sườn 3 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 4.360 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 6.138 10.50 10.50 1.00 6.14 6.14 10.5 2.000 7.194 23.83 23.83 2.00 14.39 26.66 37.2 3.000 7.933 38.96 38.96 3.00 23.80 64.85 82.5 4.000 8.517 55.41 55.41 4.00 34.07 122.72 148.3 5.000 9.017 72.94 72.94 5.00 45.09 201.87 236.0 6.000 9.415 91.37 91.37 6.00 56.49 303.45 346.6 7.000 9.751 110.54 110.54 7.00 68.26 428.19 480.8 8.000 10.027 130.32 130.32 8.00 80.22 576.67 639.0 9.000 10.264 150.61 150.61 9.00 92.38 749.26 821.6 9.500 10.345 160.91 160.91 9.50 98.28 844.58 919.5 10.500 10.136 181.39 181.39 10.50 106.43 1049.29 1134.6 11.500 10.633 202.16 202.16 11.50 122.28 1278.00 1373.4 12.557 10.750 224.76 224.76 12.56 134.99 1549.93 1657.2 83
Sườn 4 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 6.380 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 8.129 14.51 14.51 1.00 8.13 8.13 14.5 2.000 8.871 31.51 31.51 2.00 17.74 34.00 48.5 3.000 9.389 49.77 49.77 3.00 28.17 79.91 103.3 4.000 9.792 68.95 68.95 4.00 39.17 147.24 180.0 5.000 10.113 88.86 88.86 5.00 50.57 236.98 279.5 6.000 10.317 109.29 109.29 6.00 61.90 349.44 402.1 7.000 10.475 130.08 130.08 7.00 73.33 484.67 547.7 8.000 10.597 151.15 151.15 8.00 84.78 642.77 716.2 9.000 10.666 172.41 172.41 9.00 95.99 823.54 907.6 9.500 10.688 183.09 183.09 9.50 101.54 922.31 1009.0 10.500 10.494 204.27 204.27 10.50 110.19 1134.03 1231.4 11.500 10.750 225.52 225.52 11.50 123.63 1367.84 1475.8 12.520 10.750 247.45 247.45 12.52 134.59 1631.22 1750.3 Sườn 5 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 7.790 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 9.266 17.06 17.06 1.00 9.27 9.27 17.1 2.000 9.892 36.21 36.21 2.00 19.78 38.32 55.4 3.000 10.230 56.34 56.34 3.00 30.69 88.79 115.7 4.000 10.461 77.03 77.03 4.00 41.84 161.32 198.5 5.000 10.600 98.09 98.09 5.00 53.00 256.17 303.8 6.000 10.664 119.35 119.35 6.00 63.98 373.15 431.4 7.000 10.698 140.71 140.71 7.00 74.89 512.02 580.9 8.000 10.720 162.13 162.13 8.00 85.76 672.67 752.3 9.000 10.740 183.59 183.59 9.00 96.66 855.09 945.4 9.500 10.750 194.34 194.34 9.50 102.13 954.48 1047.5 10.500 10.720 215.81 215.81 10.50 112.56 1169.17 1272.9 11.500 10.750 237.28 237.28 11.50 123.63 1405.35 1519.8 12.500 10.750 258.78 258.78 12.50 134.38 1663.35 1788.6 84
Sườn 6 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 8.570 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 10.085 18.66 18.66 1.00 10.09 10.09 18.7 2.000 10.548 39.29 39.29 2.00 21.10 41.27 59.9 3.000 10.680 60.52 60.52 3.00 32.04 94.40 123.6 4.000 10.732 81.93 81.93 4.00 42.93 169.37 209.3 5.000 10.750 103.41 103.41 5.00 53.75 266.05 316.7 6.000 10.750 124.91 124.91 6.00 64.50 384.30 445.7 7.000 10.750 146.41 146.41 7.00 75.25 524.05 596.2 8.000 10.750 167.91 167.91 8.00 86.00 685.30 768.2 9.000 10.750 189.41 189.41 9.00 96.75 868.05 961.7 9.500 10.750 200.16 200.16 9.50 102.13 967.49 1063.8 10.500 10.750 221.66 221.66 10.50 112.88 1182.49 1289.5 11.500 10.750 243.16 243.16 11.50 123.63 1418.99 1536.8 12.500 10.750 264.66 264.66 12.50 134.38 1676.99 1805.5 Sườn 7-15 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 8.830 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 10.483 19.31 19.31 1.00 10.48 10.48 19.3 2.000 10.750 40.55 40.55 2.00 21.50 42.47 61.8 3.000 10.750 62.05 62.05 3.00 32.25 96.22 126.3 4.000 10.750 83.55 83.55 4.00 43.00 171.47 212.3 5.000 10.750 105.05 105.05 5.00 53.75 268.22 319.8 6.000 10.750 126.55 126.55 6.00 64.50 386.47 448.8 7.000 10.750 148.05 148.05 7.00 75.25 526.22 599.3 8.000 10.750 169.55 169.55 8.00 86.00 687.47 771.3 9.000 10.750 191.05 191.05 9.00 96.75 870.22 964.8 9.500 10.750 201.80 201.80 9.50 102.13 969.65 1066.9 10.500 10.750 223.30 223.30 10.50 112.88 1184.65 1292.7 11.500 10.750 244.80 244.80 11.50 123.63 1421.15 1539.9 12.500 10.750 266.30 266.30 12.50 134.38 1679.15 1808.7 85
Sườn 16 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 7.860 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 9.293 17.15 17.15 1.00 9.29 9.29 17.2 2.000 9.810 36.26 36.26 2.00 19.62 38.21 55.4 3.000 10.121 56.19 56.19 3.00 30.36 88.19 115.2 4.000 10.305 76.61 76.61 4.00 41.22 159.77 196.9 5.000 10.422 97.34 97.34 5.00 52.11 253.10 300.5 6.000 10.505 118.27 118.27 6.00 63.03 368.24 426.1 7.000 10.569 139.34 139.34 7.00 73.98 505.26 573.6 8.000 10.626 160.54 160.54 8.00 85.01 664.25 743.1 9.000 10.672 181.83 181.83 9.00 96.05 845.30 934.8 9.500 10.691 192.52 192.52 9.50 101.56 944.11 1036.3 10.500 10.718 213.92 213.92 10.50 112.54 1158.21 1261.1 11.500 10.750 235.39 235.39 11.50 123.63 1394.38 1508.0 12.500 10.740 256.88 256.88 12.50 134.25 1652.25 1776.6 Sườn 17 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 5.540 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 7.251 12.79 12.79 1.00 7.25 7.25 12.8 2.000 7.901 27.94 27.94 2.00 15.80 30.30 43.1 3.000 8.329 44.17 44.17 3.00 24.99 71.09 91.8 4.000 8.659 61.16 61.16 4.00 34.64 130.72 159.7 5.000 8.931 78.75 78.75 5.00 44.66 210.01 247.7 6.000 9.174 96.86 96.86 6.00 55.04 309.71 356.3 7.000 9.401 115.43 115.43 7.00 65.81 430.56 486.3 8.000 9.610 134.44 134.44 8.00 76.88 573.24 638.4 9.000 9.804 153.86 153.86 9.00 88.24 738.36 813.2 9.500 9.896 163.71 163.71 9.50 94.01 829.48 906.7 10.500 10.234 183.84 183.84 10.50 107.46 1030.95 1118.1 11.500 10.070 204.14 204.14 11.50 115.81 1254.22 1351.6 12.525 10.406 225.13 225.13 12.53 130.34 1506.51 1614.5 86
Sườn 18 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 3.040 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 4.900 7.94 7.94 1.00 4.90 4.90 7.9 2.000 5.511 18.35 18.35 2.00 11.02 20.82 28.8 3.000 5.925 29.79 29.79 3.00 17.78 49.62 63.1 4.000 6.269 41.98 41.98 4.00 25.08 92.47 111.8 5.000 6.579 54.83 54.83 5.00 32.90 150.44 176.1 6.000 6.874 68.28 68.28 6.00 41.24 224.58 256.8 7.000 7.162 82.32 82.32 7.00 50.13 315.96 355.1 8.000 7.447 96.93 96.93 8.00 59.58 425.67 471.9 9.000 7.744 112.12 112.12 9.00 69.70 554.94 608.6 9.500 7.900 119.94 119.94 9.50 75.05 627.31 683.0 10.500 8.228 136.07 136.07 10.50 86.39 788.76 852.3 11.500 8.573 152.87 152.87 11.50 98.59 973.74 1045.5 12.638 9.072 172.95 172.95 12.64 114.65 1216.41 1299.3 Sườn 19 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 0.950 0 0.0 0.00 0.00 0 0.0 1.000 2.243 3.19 3.19 1.00 2.24 2.24 3.2 2.000 2.736 8.17 8.17 2.00 5.47 9.96 13.2 3.000 3.023 13.93 13.93 3.00 9.07 24.50 30.4 4.000 3.256 20.21 20.21 4.00 13.02 46.59 55.5 5.000 3.465 26.93 26.93 5.00 17.33 76.94 89.1 6.000 3.669 34.07 34.07 6.00 22.01 116.28 132.0 7.000 3.886 41.62 41.62 7.00 27.20 165.50 184.8 8.000 4.132 49.64 49.64 8.00 33.06 225.75 249.0 9.000 4.429 58.20 58.20 9.00 39.86 298.67 326.0 9.500 4.602 62.71 62.71 9.50 43.72 340.46 368.9 10.500 4.996 72.31 72.31 10.50 52.46 436.64 469.7 11.500 5.465 82.77 82.77 11.50 62.85 551.94 590.0 12.998 6.383 100.52 100.52 13.00 82.97 770.37 820.7 15.811 7.750 140.28 140.28 15.81 122.54 1348.45 1449.3 87
Sườn 20 ĐN yi ∑tpyi wi i i.yi ∑tpi.yi Mwi 0.000 - - - 0.00 - - - 1.000 0.616 0 0.0 1.00 0.62 0 0.0 2.000 0.984 1.60 1.60 2.00 1.97 2.58 3.2 3.000 1.169 3.75 3.75 3.00 3.51 8.06 9.7 4.000 1.299 6.22 6.22 4.00 5.20 16.76 19.5 5.000 1.383 8.90 8.90 5.00 6.92 28.87 32.9 6.000 1.403 11.69 11.69 6.00 8.42 44.21 49.7 7.000 1.310 14.40 14.40 7.00 9.17 61.79 68.6 8.000 0.931 16.64 16.64 8.00 7.45 78.41 86.6 9.000 0.000 17.57 17.57 9.00 0.00 85.86 95.0 9.500 0.000 17.57 17.57 9.50 0.00 85.86 95.0 10.500 0.316 17.89 17.89 10.50 3.32 89.18 98.3 11.500 0.681 18.89 18.89 11.50 7.83 100.33 109.7 13.568 1.933 24.29 24.29 13.57 26.23 170.76 183.1 16.387 4.160 41.47 41.47 16.39 68.17 436.87 464.5 Qua các kết quả từ bảng 5.1 tới 5.21, ta đi xây dựng đồ thị Bonjean - Hình 5.1 88
biểu đồ Bonjean 89
5.2. TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG THỦY LỰC Đường cong thủy lực là đồ thị biểu diễn các yếu tố của diện tích đường nước và thể tích ngâm nước phụ thuộc theo chiều chìm tàu không nghiêng, không chúi. Các đại lượng tính toán được chia làm 2 nhóm: - Các yếu tố của đường nước. - Các yếu tố hình học thân tàu. 5.2.1. CÁC YẾU TỐ CỦA ĐƯỜNG NƯỚC 5.2.1.1. Các đại lượng tính toán - Diện tích đường nước S(z): Xm S 2.y.dx (5.6) Xd - Hoành độ tâm diện tích đườn nước Xf(z): Xm 2y.x.dx M X y Xd f S Xm (5.7) 2y.dx Xd - Momen quán tính Ix(z) của diện tích đường nước lấy với trục đi qua tâm đường nước và song song với trục Ox: Xm 2 I .y 3.dx x (5.8) Xd 3 - Momen quán tính If(z) của diện tích đường nước lấy đối với trục đi qua tâm đường nước và song song với trục Oy: 2 If = Iy - X f.S (5.9) 5.2.1.2. Phương pháp tính Sử dụng phương pháp tính tích phân gần đúng hình thang để tính các tích phân (5.6); (5.7); (5.8); (5.9): S = L.yi .ki (5.10) 2 L . yi.ki.i M = ΔL2.y .k .i →  (5.11) Y i i X f L. yi.ki 90
L 3 I . yi .ki (5.12) x 3  3 2 2 If = L .yi.ki.i - X f .S (5.13) Trong đó: ΔL = 8 m - khoảng sườn lý thuyết. yi (m) - nửa chiều rộng tàu tại sườn thứ i đang xét ở một đường nước bất kỳ. ki - hệ số phương pháp i - hệ số cánh tay đòn; i = xi/ΔL (5.14) Áp dụng các công thức từ (5.10) tới (5.13), tính toán cho các đườn nước của tàu thiết kế theo các bảng tính từ 5.22 tới 5.35: Bảng 5.22 ĐN 0 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 642 1.54 1.0 -9.00 -8.9 0.3 0.4 80.1 2 2026 2.00 4.1 -8.00 -32.4 8.3 16.6 259.3 3 4360 2.00 8.7 -7.00 -61.0 82.9 165.8 427.3 4 6380 2.00 12.8 -6.00 -76.6 259.7 519.4 459.4 5 7790 2.00 15.6 -5.00 -77.9 472.7 945.5 389.5 6 8570 2.00 17.1 -4.00 -68.6 629.4 1258.8 274.2 7 8830 2.00 17.7 -3.00 -53.0 688.5 1376.9 158.9 8 8830 2.00 17.7 -2.00 -35.3 688.5 1376.9 70.6 9 8830 2.00 17.7 -1.00 -17.7 688.5 1376.9 17.7 10 8830 2.00 17.7 0.00 0.0 688.5 1376.9 0.0 11 8830 2.00 17.7 1.00 17.7 688.5 1376.9 17.7 12 8830 2.00 17.7 2.00 35.3 688.5 1376.9 70.6 13 8830 2.00 17.7 3.00 53.0 688.5 1376.9 158.9 14 8830 2.00 17.7 4.00 70.6 688.5 1376.9 282.6 15 8830 2.00 17.7 5.00 88.3 688.5 1376.9 441.5 16 7860 2.00 15.7 6.00 94.3 485.6 971.2 565.9 17 5540 2.00 11.1 7.00 77.6 170.0 340.1 542.9 18 3040 2.00 6.1 8.00 48.6 28.1 56.2 389.1 91
19 950 1.65 1.6 9.00 14.1 0.9 1.4 126.9 20 - - - 10.00 - - - - ∑ 252.6 68.2 8334.1 16667.7 4733.2 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2021 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 4364 (m ) Xf = My/S = 2.16 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 44447 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 2423379 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 2413956 (m ) Bảng 5.23 ĐN 1000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 1037 1.54 1.6 -9.00 -14.4 1.1 1.7 129.3 2 3440 2.00 6.9 -8.00 -55.0 40.7 81.4 440.3 3 6138 2.00 12.3 -7.00 -85.9 231.2 462.5 601.5 4 8129 2.00 16.3 -6.00 -97.5 537.2 1074.3 585.3 5 9266 2.00 18.5 -5.00 -92.7 795.6 1591.1 463.3 6 10085 2.00 20.2 -4.00 -80.7 1025.7 2051.4 322.7 7 10483 2.00 21.0 -3.00 -62.9 1152.0 2304.0 188.7 8 10483 2.00 21.0 -2.00 -41.9 1152.0 2304.0 83.9 9 10483 2.00 21.0 -1.00 -21.0 1152.0 2304.0 21.0 10 10483 2.00 21.0 0.00 0.0 1152.0 2304.0 0.0 11 10483 2.00 21.0 1.00 21.0 1152.0 2304.0 21.0 12 10483 2.00 21.0 2.00 41.9 1152.0 2304.0 83.9 13 10483 2.00 21.0 3.00 62.9 1152.0 2304.0 188.7 14 10483 2.00 21.0 4.00 83.9 1152.0 2304.0 335.5 15 10483 2.00 21.0 5.00 104.8 1152.0 2304.0 524.2 16 9293 2.00 18.6 6.00 111.5 802.5 1605.1 669.1 17 7251 2.00 14.5 7.00 101.5 381.2 762.5 710.6 18 4900 2.00 9.8 8.00 78.4 117.6 235.3 627.2 19 2243 2.00 4.5 9.00 40.4 11.3 22.6 363.4 20 616 1.20 0.7 10.00 7.4 0.2 0.3 73.9 ∑ 312.5 101.7 14312.6 28624.4 6433.2 92
Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2500 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 6506 (m ) Xf = My/S = 2.60 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 76332 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 3293820 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 3276891 (m ) Bảng 5.24 ĐN 2000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 1212 1.54 1.9 -9.00 -16.8 1.8 2.7 151.1 2 4013 2.00 8.0 -8.00 -64.2 64.6 129.3 513.7 3 7194 2.00 14.4 -7.00 -100.7 372.3 744.6 705.0 4 8871 2.00 17.7 -6.00 -106.5 698.1 1396.2 638.7 5 9892 2.00 19.8 -5.00 -98.9 967.9 1935.9 494.6 6 10548 2.00 21.1 -4.00 -84.4 1173.6 2347.1 337.5 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 9810 2.00 19.6 6.00 117.7 944.1 1888.2 706.3 17 7901 2.00 15.8 7.00 110.6 493.2 986.5 774.3 18 5511 2.00 11.0 8.00 88.2 167.4 334.8 705.4 19 2736 2.00 5.5 9.00 49.2 20.5 41.0 443.2 20 984 1.34 1.3 10.00 13.2 1.0 1.3 131.7 ∑ 329.6 101.0 16085.1 32168.8 7085.2 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2637 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 6461 (m ) Xf = My/S = 2.45 (m) 93
4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 85783 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 3627602 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 3611772 (m ) Bảng 5.25 ĐN 3000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 1376 1.54 2.1 -9.00 -19.1 2.6 4.0 171.6 2 4544 2.00 9.1 -8.00 -72.7 93.8 187.6 581.6 3 7933 2.00 15.9 -7.00 -111.1 499.2 998.5 777.4 4 9389 2.00 18.8 -6.00 -112.7 827.7 1655.3 676.0 5 10230 2.00 20.5 -5.00 -102.3 1070.6 2141.2 511.5 6 10680 2.00 21.4 -4.00 -85.4 1218.2 2436.4 341.8 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10121 2.00 20.2 6.00 121.5 1036.7 2073.5 728.7 17 8329 2.00 16.7 7.00 116.6 577.8 1155.6 816.2 18 5925 2.00 11.9 8.00 94.8 208.0 416.0 758.4 19 3023 2.00 6.0 9.00 54.4 27.6 55.3 489.7 20 1169 1.42 1.7 10.00 16.6 1.6 2.3 166.5 ∑ 337.6 94.2 16744.6 33487.0 7503.0 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2701 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 6027 (m ) Xf = My/S = 2.23 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 89299 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 3841535 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 3828085 (m ) 94
Bảng 5.26 ĐN 4000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 1584 1.54 2.4 -9.00 -21.9 4.0 6.1 197.5 2 5095 2.00 10.2 -8.00 -81.5 132.3 264.5 652.2 3 8517 2.00 17.0 -7.00 -119.2 617.8 1235.6 834.7 4 9792 2.00 19.6 -6.00 -117.5 938.9 1877.8 705.0 5 10461 2.00 20.9 -5.00 -104.6 1144.8 2289.5 523.1 6 10732 2.00 21.5 -4.00 -85.9 1236.1 2472.1 343.4 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10305 2.00 20.6 6.00 123.7 1094.3 2188.6 742.0 17 8659 2.00 17.3 7.00 121.2 649.2 1298.5 848.6 18 6269 2.00 12.5 8.00 100.3 246.4 492.7 802.4 19 3256 2.00 6.5 9.00 58.6 34.5 69.0 527.5 20 1299 1.48 1.9 10.00 19.2 2.2 3.2 191.8 ∑ 344.0 85.8 17281.1 34559.2 7851.6 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2752 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 5491 (m ) Xf = My/S = 2.00 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 92158 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 4020044 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 4009087 (m ) Bảng 5.27 ĐN 5000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki 95
(I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 1897 1.54 2.9 -9.00 -26.3 6.8 10.5 236.6 2 5728 2.00 11.5 -8.00 -91.6 187.9 375.9 733.2 3 9017 2.00 18.0 -7.00 -126.2 733.1 1466.3 883.7 4 10113 2.00 20.2 -6.00 -121.4 1034.3 2068.6 728.1 5 10600 2.00 21.2 -5.00 -106.0 1191.0 2382.0 530.0 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10422 2.00 20.8 6.00 125.1 1132.0 2264.0 750.4 17 8931 2.00 17.9 7.00 125.0 712.4 1424.7 875.2 18 6579 2.00 13.2 8.00 105.3 284.8 569.5 842.1 19 3465 2.00 6.9 9.00 62.4 41.6 83.2 561.3 20 1383 1.50 2.1 10.00 20.8 2.6 4.0 208.0 ∑ 349.7 74.5 17749.6 35494.7 8176.1 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2798 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 4768 (m ) Xf = My/S = 1.70 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 94652 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 4186165 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 4178039 (m ) Bảng 5.28 ĐN 6000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 96
1 2400 1.54 3.7 -9.00 -33.3 13.8 21.3 299.3 2 6370 2.00 12.7 -8.00 -101.9 258.5 516.9 815.4 3 9415 2.00 18.8 -7.00 -131.8 834.6 1669.1 922.7 4 10317 2.00 20.6 -6.00 -123.8 1098.1 2196.3 742.8 5 10664 2.00 21.3 -5.00 -106.6 1212.7 2425.4 533.2 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10505 2.00 21.0 6.00 126.1 1159.3 2318.6 756.4 17 9174 2.00 18.3 7.00 128.4 772.1 1544.2 899.1 18 6874 2.00 13.7 8.00 110.0 324.8 649.6 879.9 19 3669 2.00 7.3 9.00 66.0 49.4 98.8 594.4 20 1403 1.51 2.1 10.00 21.2 2.8 4.2 211.7 ∑ 354.8 61.8 18149.0 36290.4 8482.3 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2838 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 3953 (m ) Xf = My/S = 1.39 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 96774 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 4342918 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 4337413 (m ) Bảng 5.29 ĐN 7000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 3227 1.60 5.2 -9.00 -46.4 33.6 53.7 417.5 2 7260 2.00 14.5 -8.00 -116.2 382.7 765.3 929.3 3 9751 2.00 19.5 -7.00 -136.5 927.1 1854.3 955.6 97
4 10475 2.00 21.0 -6.00 -125.7 1149.4 2298.8 754.2 5 10698 2.00 21.4 -5.00 -107.0 1224.4 2448.7 534.9 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10569 2.00 21.1 6.00 126.8 1180.6 2361.2 761.0 17 9401 2.00 18.8 7.00 131.6 830.8 1661.7 921.3 18 7162 2.00 14.3 8.00 114.6 367.4 734.7 916.7 19 3886 2.00 7.8 9.00 69.9 58.7 117.4 629.5 20 1310 1.49 2.0 10.00 19.6 2.2 3.4 195.5 ∑ 360.5 38.3 18579.9 37145.0 8843.0 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2884 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = 2451 (m ) Xf = My/S = 0.85 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 99053 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 4527635 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 4525552 (m ) Bảng 5.30 ĐN 8000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL - - - -10.44 - - - - 0 - - - -10.00 - - - - 1 4771 1.87 8.9 -9.00 -80.5 108.6 203.5 724.3 2 8160 2.00 16.3 -8.00 -130.6 543.3 1086.7 1044.5 3 10027 2.00 20.1 -7.00 -140.4 1008.1 2016.2 982.6 4 10597 2.00 21.2 -6.00 -127.2 1190.0 2380.0 763.0 5 10720 2.00 21.4 -5.00 -107.2 1231.9 2463.9 536.0 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 98
7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10626 2.00 21.3 6.00 127.5 1199.8 2399.6 765.1 17 9610 2.00 19.2 7.00 134.5 887.5 1775.0 941.8 18 7447 2.00 14.9 8.00 119.2 413.0 826.0 953.2 19 4132 2.00 8.3 9.00 74.4 70.5 141.1 669.4 20 931 1.31 1.2 10.00 12.2 0.8 1.1 122.0 ∑ 367.8 -10.5 19076.6 38139.0 9329.4 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 2942 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = -672 (m ) Xf = My/S = -0.23 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 101704 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 4776633 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 4776480 (m ) Bảng 5.31 ĐN 9000 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL 263 1.44 0.4 -10.44 -4.0 0.02 0.03 41.3 0 2771 2.00 5.5 -10.00 -55.4 21.3 42.6 554.2 1 6726 2.00 13.5 -9.00 -121.1 304.3 608.6 1089.6 2 9060 2.00 18.1 -8.00 -145.0 743.7 1487.4 1159.7 3 10264 2.00 20.5 -7.00 -143.7 1081.3 2162.6 1005.9 4 10666 2.00 21.3 -6.00 -128.0 1213.4 2426.8 768.0 5 10740 2.00 21.5 -5.00 -107.4 1238.8 2477.7 537.0 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 99
10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10672 2.00 21.3 6.00 128.1 1215.5 2430.9 768.4 17 9804 2.00 19.6 7.00 137.3 942.3 1884.7 960.8 18 7744 2.00 15.5 8.00 123.9 464.4 928.8 991.2 19 4429 2.00 8.9 9.00 79.7 86.9 173.8 717.5 20 0 2.0 0.0 10.00 0.0 0.0 0.0 0.0 ∑ 381.1 -128.0 19734.8 39469.7 10421.0 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 3049 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = -8195 (m ) Xf = My/S = -2.69 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 105252 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 5335554 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 5313528 (m ) Bảng 5.32 ĐN 9500 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL 1811 1.45 2.6 -10.44 -27.4 5.94 8.62 286.3 0 3941 2.00 7.9 -10.00 -78.8 61.2 122.4 788.2 1 7550 2.00 15.1 -9.00 -135.9 430.4 860.7 1223.1 2 9489 2.00 19.0 -8.00 -151.8 854.4 1708.8 1214.6 3 10345 2.00 20.7 -7.00 -144.8 1107.1 2214.2 1013.8 4 10688 2.00 21.4 -6.00 -128.3 1220.9 2441.9 769.5 5 10750 2.00 21.5 -5.00 -107.5 1242.3 2484.6 537.5 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 100
13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10691 2.00 21.4 6.00 128.3 1222.0 2443.9 769.8 17 9896 2.00 19.8 7.00 138.5 969.1 1938.2 969.8 18 7900 2.00 15.8 8.00 126.4 493.0 986.1 1011.2 19 4602 2.00 9.2 9.00 82.8 97.5 194.9 745.5 20 0 2.00 0.0 10.00 0.0 0.0 0.0 0.0 ∑ 389.3 -191.0 20126.8 40250.3 11156.8 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 3115 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = -12223 (m ) Xf = My/S = -3.92 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 107334 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 5712294 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 5664325 (m ) Bảng 5.33 ĐN 10500 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL 3391 1.46 5.0 -10.44 -51.7 38.99 56.96 539.7 0 5467 2.00 10.9 -10.00 -109.3 163.4 326.8 1093.4 1 8548 2.00 17.1 -9.00 -153.9 624.6 1249.2 1384.8 2 10136 2.00 20.3 -8.00 -162.2 1041.4 2082.7 1297.4 3 10136 2.00 20.3 -7.00 -141.9 1041.4 2082.7 993.3 4 10494 2.00 21.0 -6.00 -125.9 1155.6 2311.3 755.6 5 10720 2.00 21.4 -5.00 -107.2 1231.9 2463.9 536.0 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 101
16 10718 2.00 21.4 6.00 128.6 1231.2 2462.5 771.7 17 10234 2.00 20.5 7.00 143.3 1071.9 2143.7 1002.9 18 8228 2.00 16.5 8.00 131.6 557.0 1114.1 1053.2 19 4996 2.00 10.0 9.00 89.9 124.7 249.4 809.4 20 316 1.03 0.3 10.00 3.2 0.0 0.0 32.4 ∑ 399.6 -247.9 20705.1 41389.1 12097.2 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 3197 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = -15866 (m ) Xf = My/S = -4.96 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 110371 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 6193784 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 6115045 (m ) Bảng 5.34 ĐN 11500 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL 4467 1.47 6.6 -10.44 -68.7 89.13 131.41 717.5 0 6567 2.00 13.1 -10.00 -131.3 283.2 566.4 1313.4 1 9332 2.00 18.7 -9.00 -168.0 812.7 1625.4 1511.8 2 10541 2.00 21.1 -8.00 -168.7 1171.2 2342.5 1349.2 3 10633 2.00 21.3 -7.00 -148.9 1202.2 2404.3 1042.0 4 10750 2.00 21.5 -6.00 -129.0 1242.3 2484.6 774.0 5 10750 2.00 21.5 -5.00 -107.5 1242.3 2484.6 537.5 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10750 2.00 21.5 6.00 129.0 1242.3 2484.6 774.0 17 10070 2.00 20.1 7.00 141.0 1021.1 2042.3 986.9 18 8573 2.00 17.1 8.00 137.2 630.1 1260.2 1097.3 102
19 5465 2.00 10.9 9.00 98.4 163.2 326.4 885.3 20 681 1.06 0.7 10.00 7.2 0.3 0.3 72.4 ∑ 409.2 -301.8 21523.1 42999.0 12888.8 Tính toán : S = ΔL.∑(IV) = 3273 (m2) 2 3 My = ΔL .∑(VI) = -19316 (m ) Xf = My/S = -5.90 (m) 4 Ix =1/3.ΔL.∑(VIII) = 114664 (m ) 3 4 Iy = ΔL .∑(IX) = 6599076 (m ) 2 4 IF = Iy - S.Xf = 6485090 (m ) Bảng 5.35 ĐN 12500 3 3 2 Sn yi ki yi.ki i yi.ki.i y i ki.y i yi.i .ki (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) (IX) VL 5380 1.49 8.0 -10.44 -83.9 155.72 232.65 875.6 0 7620 2.00 15.2 -10.00 -152.4 442.5 884.9 1524.0 1 10003 2.00 20.0 -9.00 -180.1 1000.9 2001.8 1620.5 2 10741 2.00 21.5 -8.00 -171.9 1239.2 2478.4 1374.8 3 10750 2.00 21.5 -7.00 -150.5 1242.3 2484.6 1053.5 4 10750 2.00 21.5 -6.00 -129.0 1242.3 2484.6 774.0 5 10750 2.00 21.5 -5.00 -107.5 1242.3 2484.6 537.5 6 10750 2.00 21.5 -4.00 -86.0 1242.3 2484.6 344.0 7 10750 2.00 21.5 -3.00 -64.5 1242.3 2484.6 193.5 8 10750 2.00 21.5 -2.00 -43.0 1242.3 2484.6 86.0 9 10750 2.00 21.5 -1.00 -21.5 1242.3 2484.6 21.5 10 10750 2.00 21.5 0.00 0.0 1242.3 2484.6 0.0 11 10750 2.00 21.5 1.00 21.5 1242.3 2484.6 21.5 12 10750 2.00 21.5 2.00 43.0 1242.3 2484.6 86.0 13 10750 2.00 21.5 3.00 64.5 1242.3 2484.6 193.5 14 10750 2.00 21.5 4.00 86.0 1242.3 2484.6 344.0 15 10750 2.00 21.5 5.00 107.5 1242.3 2484.6 537.5 16 10740 2.00 21.5 6.00 128.9 1238.8 2477.7 773.3 17 10406 2.00 20.8 7.00 145.7 1126.8 2253.6 1019.8 18 9072 2.00 18.1 8.00 145.2 746.6 1493.3 1161.2 19 6383 2.00 12.8 9.00 114.9 260.1 520.1 1034.0 20 1933 1.21 2.3 10.00 23.4 7.2 8.7 233.6 ∑ 419.8 -309.7 22367.7 44650.8 13809.4 103